Question

2．一定条件下，在三个容积均为2L的恒容密闭容器中发生反应：H₂（g）+CO₂（g）?HCOOH（g）．下列说法正确的是（　　）

容器编号	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	达到平衡所 需时间/min
		H2	CO2	HCOOH
Ⅰ	150	0.4	0.4	0.2	2
Ⅱ	150	0.8	0.8		t1
Ⅲ		0.4	0.4	0.16	t2

• A． 反应达到平衡时，容器Ⅰ中的平均反应速率为v（H₂）=0.1mol/（L•min）
• B． 反应达到平衡时，容器Ⅱ所需时间t₂＜2min
• C． 若只改变一个反应条件，容器Ⅲ可能是加入了合适的催化剂
• D． 起始时，向容器Ⅱ中充入0.45mol H₂、0.20mol CO₂和0.18molHCOOH，则反应向正反应方向进行

Answer 1

分析 A．由反应可知，参加反应的氢气等于甲酸的物质的量，均为0.2mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
B．II中物质的量为I中物质的量的2倍，压强增大，反应速率增大；
C．I与III比较，开始的物质的量相同，但平衡时HCOOH的物质的量小，则平衡逆向移动；
D．I与II温度相同，K相同，由I可知，
       H₂（g）+CO₂（g）?HCOOH（g）
开始  0.2         0.2                0
转化 0.1         0.1               0.1
平衡 0.1        0.1               0.1
K=$\frac{0.1}{0.1×0.1}$=10，
起始时，向容器Ⅱ中充入0.45mol H₂、0.20mol CO₂和0.18molHCOOH，Qc=$\frac{0.09}{0.225×0.1}$，比较Q与K判断反应进行的方向．

解答 解：A．由反应可知，参加反应的氢气等于甲酸的物质的量，均为0.2mol，反应达到平衡时，容器Ⅰ中的平均反应速率为v（H₂）=$\frac{0.1mol/L}{2min}$=0.05mol/（L•min），故A错误；
B．II中物质的量为I中物质的量的2倍，压强增大，反应速率增大，则反应达到平衡的时间减小，即t₂＜2min，故B正确；
C．I与III比较，开始的物质的量相同，但平衡时HCOOH的物质的量小，则平衡逆向移动，可能为减小压强，而催化剂不影响平衡移动，故C错误；
D．I与II温度相同，K相同，由I可知，
       H₂（g）+CO₂（g）?HCOOH（g）
开始  0.2         0.2                0
转化 0.1         0.1               0.1
平衡 0.1        0.1               0.1
K=$\frac{0.1}{0.1×0.1}$=10，
起始时，向容器Ⅱ中充入0.45mol H₂、0.20mol CO₂和0.18molHCOOH，Qc=$\frac{0.09}{0.225×0.1}$=4＜K，平衡正向移动，故D正确；
故选BD．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握平衡三段法、K及速率的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度不大．