Question

5．煉鐵的還原劑CO是由焦炭和CO₂反應而得，現將焦炭與CO₂放入體積為2L的密閉容
器中，高溫下進行下列反應：C（s）+CO₂（g）?2CO（g）△H=QkJ/mol，如圖為CO₂、CO的物質的量n隨時間t的變化關系圖，下列說法正確的（　　）

• A． 3min時溫度由T₁升高到T₂，則Q＞0，重新平衡時K（T₂）：K（T₁）=14﹕3
• B． 當容器內的壓強不變時，該反應一定達到平衡狀態，且$\frac{P（平衡）}{P（開始）}$＜1
• C． 0～1min，v（CO）=1mol/（L•min）；1～5min時，v_正（CO）=v_逆（CO₂）
• D． 5min時再充入一定量的CO，a、d曲線分別表示n（CO）、n（CO₂）的變化

Answer 1

分析 A、依據圖象3min升高溫度，一氧化碳增多，說明反應是吸熱反應，分析圖象平衡物質的量，計算平衡狀態下平衡常數；
B、反應是氣體體積增大的反應，壓強不變，說明反應達到平衡，反應氣體物質的量之比等于壓強之比；
C、依據圖象分析單位時間內一氧化碳和二氧化碳物質的量濃度的變化，結合化學反應速率概念分析計算，1-3min反應達到平衡判斷；
D、改變一氧化碳的量，增加一氧化碳，瞬間一氧化碳物質的量增大，然后反應平衡逆向進行，一氧化碳減小，二氧化碳增大；

解答 解：A、依據圖象3min升高溫度，一氧化碳增多，說明反應是吸熱反應，T₁溫度平衡，一氧化碳物質的量為2mol，二氧化碳物質的量為7mol；平衡常數K₁=$\frac{c{\;}^{2}（CO）}{c（CO{\;}_{2}）}$=$\frac{1{\;}^{2}}{\frac{7}{2}}$=$\frac{2}{7}$；T₂溫度平衡，一氧化碳物質的量為4mol，二氧化碳物質的量為6mol，平衡常數K₂=$\frac{c{\;}^{2}（CO）}{c（CO{\;}_{2}）}$=$\frac{（\frac{4}{2}）{\;}^{2}}{\frac{6}{2}}$=$\frac{4}{3}$，則K（T₂）：K（T₁）=14﹕3，故A正確；
B、反應是氣體體積增大的反應，壓強不變，說明反應達到平衡，反應氣體物質的量之比等于壓強之比，P（平衡）＞P（起始），所以$\frac{P（平衡）}{P（開始）}$＞1；故B錯誤；
C、依據圖象分析單位時間段內一氧化碳和二氧化碳物質的量的變化，0～1min，一氧化碳物質的量增加2mol，反應速率V（CO）=$\frac{\frac{2mol}{2L}}{1min}$=1 mol/（L•min）；1～3min時，平衡不動，v_正（CO）=2v_逆（CO₂）；故C錯誤；
D、改變一氧化碳的量，增加一氧化碳，瞬間一氧化碳物質的量增大，然后反應平衡逆向進行，一氧化碳減小，二氧化碳增大，a為二氧化碳，c為一氧化碳；故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查圖象分析判斷，反應速率計算應用，平衡常數計算判斷，平衡影響因素的分析判斷，題目難度中等．