Question

18．700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H₂O，發生反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
反應過程中測定的部分數據見下表（表中t₂＞t₁）：

反應時間/min	n（CO）/mol	n（H2O）/mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

下列說法正確的是（　　）

• A． 反應在t₁ min內的平均速率為v（H₂）=$\frac{0.40}{{t}_{1}}$ mol•L^-1•min^-1
• B． 保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O，達到平衡時n（CO₂）=0.40 mol
• C． 保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H₂O，與原平衡相比，達到新平衡時CO轉化率不變，H₂O的體積分數不變
• D． 溫度升高至800℃，上述反應平衡常數為0.64，則正反應為吸熱反應

Answer 1

分析 A．根據v=$\frac{△c}{△t}$結合化學反應速率之比等于化學計量數之比計算反應速率；
B．CO與H₂O按物質的量比1：1反應，充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O與充入1.20 mol CO和0.6mol H₂O到達平衡時對應生成物的濃度、物質的量相同；
C．保持其他條件不變，增加一種反應物的濃度，平衡向正反應方向移動，另一種反應物的轉化率增大；
D．根據平衡時各物質的濃度計算原平衡常數，比較不同溫度下的平衡常數大小可判斷反應的吸放熱．

解答 解：A．v（CO）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{t{\;}_{1}min}$=$\frac{0.20}{t{\;}_{1}}$mol/（L•min），則v（H₂）=$\frac{0.20}{t{\;}_{1}}$mol/（L•min），故A錯誤；
B．CO與H₂O按物質的量比1：1反應，充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O與充入1.20 mol CO和0.6mol H₂O，平衡時生成物的濃度對應相同，t₁min時n（CO）=0.8mol，n（H₂O）=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t₂min時n（H₂O）=0.2mol，說明t₁min時反應已經達到平衡狀態，根據化學方程式可知，則生成的n（CO₂）=0.4mol，故B正確；
C..保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH₂O，與原平衡相比，平衡向右移動，達到新平衡時CO轉化率增大，H₂O轉化率減小，H₂O的體積分數會增大，故C錯誤；
D．t₁min時反應已經達到平衡狀態，此時c（CO）=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，c（H₂O）=$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L，c（CO₂）=c（H₂）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，則k=$\frac{0.2×0.2}{0.4×0.1}$=1，溫度升至800℃，上述反應平衡常數為0.64，說明溫度升高，平衡是向左移動的，那么正反應應為放熱反應，故D錯誤；
故選B．

點評 本題屬于基本理論中化學平衡問題，主要考查學生對速率概念與計算，平衡常數概念與計算，平衡移動等有關內容理解和掌握程度，題目難度中等，本題要深刻理解一些基本概念的內涵和外延．