Question

14．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H₂O，发生反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．反应过程中测定的部分数据见下表（表中t₁＞t₂），则下列说法正确的是（　　）

反应时间/min	n（CO）/mol	H2O/mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

• A． 反应在t₁min内的平均速率为v（H₂）=0.40/t₁mol•L^-1•min^-1
• B． 温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
• C． 保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH₂O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率减小
• D． 保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH₂O，到达平衡时，n（CO₂）=0.40 mol

Answer 1

分析 A．由表中数据可知，t₁min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算v（CO），再根据速率之比等于化学计量数之比计算v（H₂）；
B．t₁min时n（CO）=0.8mol，则n（H₂O）=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t₂min时n（H₂O）=0.2mol，说明t₁min时反应已经达到平衡状态，根据平衡时各物质的浓度计算原平衡常数，比较不同温度下的平衡常数大小可判断反应的吸热与放热问题；
C．保持其他条件不变，增加一种反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，另一种反应物的转化率增大，自身转化率降低；
D．CO与H₂O按物质的量比1：1反应，充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O与充入1.20 mol CO和0.6mol H₂O到达平衡时对应生成物的浓度、物质的量相同．

解答 解：A．由表中数据可知，t₁min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，则v（CO）=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{{t}_{1}}$$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{{t}_{1}min}$=$\frac{0.2}{{t}_{1}}$mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，则v（H₂）=v（CO）=$\frac{0.2}{{t}_{1}}$mol/（L•min），故A错误；
B．t₁min时n（CO）=0.8mol，则n（H₂O）=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t₂min时n（H₂O）=0.2mol，说明t₁min时反应已经达到平衡状态，此时c（CO）=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，c（H₂O）=$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L，由方程式可知n（CO₂）=n（H₂）=△n（CO）=0.40 mol，故c（CO₂）=c（H₂）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，则K=$\frac{0.2×0.2}{0.4×0.1}$=1，温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动，故正反应应为放热反应，故B错误；
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH₂O，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时CO转化率增大，H₂O转化率减小，故C错误；
D．CO与H₂O按物质的量比1：1反应，充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O与充入1.20 mol CO和0.6mol H₂O，平衡时生成物的浓度对应相同，到达平衡时n（CO₂）=△n（CO）=0.40 mol，故D正确，
故选：D．

点评 本题考查化学反应速率、化学平衡及平衡常数等计算，注意D选项中的规律利用，也可以利用平衡常数计算解答．