問題詳情:
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 |
下列説法正確的是( )
A.反應在t1 min內的平均速率為v(H2)= 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.温度升高至800℃,上述反應平衡常數為0.64,則正反應為吸熱反應
【回答】
【考點】化學平衡建立的過程;化學平衡的影響因素.
【分析】A.根據v=結合化學反應速率之比等於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,比較不同温度下的平衡常數大小可判斷反應的吸放熱.
【解答】解:A.v(CO)===mol/(L•min),則v(H2)=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,説明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)==0.4mol/L,c(H2O)==0.1mol/L,c(CO2)=c(H2)==0.2mol/L,則k==1,温度升至800℃,上述反應平衡常數為0.64,説明温度升高,平衡是向左移動的,那麼正反應應為放熱反應,故D錯誤;
故選B.
【點評】本題屬於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.
知識點:化學平衡
題型:選擇題