Question

某溫度下，H₂(g)＋CO₂(g)??H₂O(g)＋CO(g)的平衡常數K＝9/4，該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H₂(g)和CO₂(g)，其起始濃度如表所示，下列判斷不正確的是

起始濃度	甲	乙	丙
c(H2)/mol·L－1	0.010	0.020	0.020
c(CO2)/mol·L－1	0.010	0.010	0.020

 
A．平衡時，乙中CO₂的轉化率大于60%
B．平衡時，甲中和丙中H₂的轉化率均是60%
C．平衡時，丙中c(CO₂)是甲中的2倍，是0.012 mol·L^－1
D．反應開始時，丙中的反應速率最快，甲中的反應速率最慢

Answer 1

C

試題分析：該可逆反應兩邊氣體系數相等，在恒容條件下，甲丙兩容器為等效平衡，各物質的百分含量對應相等、后者各物質濃度均為前者的兩倍。
反應：H₂ ＋   CO₂ H₂O ＋  CO
起始：0.01      0.01      0         0
反應  x          x       x         x
平衡0.01－x    0.01－x   x         x
設H₂反應了x，則根據平衡常數可知，很容易計算出x=0.06，甲兩容器中反應物的轉化率為60%。乙相當于是在甲的基礎上增加氫氣的濃度，所以可以提高CO₂的轉化率，A正確；由于反應前后氣體體積是不變的，因此甲和丙的平衡狀態是等效的，但平衡時丙中c(CO₂)＝2×（0.010－0.010x）＝0.008 mol/L，B正確，C不正確；丙中反應物的濃度最大，反應速率最快，D正確，答案選C。