Question

（2013?西城區一模）已知：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol相同溫度下，在體積相同的兩個恒溫密閉容器中，加入一定量的反應物發生反應．相關數據如下： 容器編號 起始時各物質物質的量/mol 達平衡過程體系 能量的變化 CO H2O CO2 H2 ① 1 4 0 0 放出熱量：32.8 kJ ② 0 0 1 4 熱量變化：Q 下列說法中，不正確的是（　　）

A．容器①中反應達平衡時，CO的轉化率為80%

B．容器①中CO的轉化率等于容器②中CO₂的轉化率

C．平衡時，兩容器中CO₂的濃度相等

D．容器①中CO反應速率等于H₂O的反應速率

Answer 1

分析：A、根據平衡時放出的熱量，結合熱化學方程式計算參加反應的CO的物質的量，再根據轉化率定義計算；
B、容器①②溫度相同，同一可逆反應正逆平衡常數互為倒數，根據容器①計算平衡常數，令容器②中CO₂的物質的量變化量為amol，表示出平衡時各組分的物質的量，反應前后氣體的體積不變，利用物質的量代替濃度代入平衡常數表達式計算a的值，進而計算CO₂的轉化率，
C、根據B中的計算判斷；
D、速率之比等于化學計量數之比．

解答：解：A、平衡時放出的熱量為32.8 kJ，故參加反應的CO的物質的量

32.8 kJ

41kJ

×1mol=0.8mol，CO的轉化率為

0.8mol

1mol

×100%=80%，故A正確；
B、容器①②溫度相同，平衡常數相同，根據容器①計算平衡常數，由A計算可知，平衡時CO的物質的量變化量為0.8mol，則：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
開始（mol）：1       4         0       0
變化（mol）：0.8     0.8       0.8     0.8
平衡（mol）：0.2     3.2       0.8     0.8
故平衡常數k=

0.8×0.8

0.2×3.2

=1，
故容器②中的平衡常數為1，令容器②中CO₂的物質的量變化量為amol，則：
            CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
開始（mol）：1       4         0       0
變化（mol）：a       a         a      a
平衡（mol）：1-a     4-a       a      a
所以

a×a

(1-a)×(4-a)

，解得a=0.8
CO₂的轉化率為

0.8mol

1mol

×100%=80%，故B正確；
C、由A中計算可知容器①平衡時CO₂的物質的量為0.8mol，由B中計算可知容器②中CO₂的物質的量為1mol-0.8mol=0.2mol，容器的體積相同，平衡時，兩容器中CO₂的濃度不相等，故C錯誤；
D、速率之比等于化學計量數之比，故容器①中CO反應速率等于H₂O的反應速率，故D正確；
故選C．

點評：本題考查化學平衡的有關計算，難度中等，注意C選項中可以利用代換法理解解答．