题目内容

【题目】某温度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K= .该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表所示.下列判断不正确的是(

起始浓度

c(H2)/mol/L

0.010

0.020

0.020

c(CO2)/mol/L

0.010

0.010

0.020


A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L
D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢

【答案】C
【解析】解:对于甲容器:H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)开始(mol/L):0.01 0.01 00
变化(mol/L):x x x x
平衡(mol/L):0.01﹣x 0.01﹣x xx
所以 =
解得x=0.006
A、由上述计算可知,甲容器内二氧化碳的转化率为 ×100%=60%,恒温恒容下,乙中氢气的起始浓度比甲中氢气的起始浓度大,故乙中二氧化碳的转化率比甲中高,故平衡时,乙中CO2的转化率大于60%,故A正确;
B、恒温恒容下,由表中数据可知,该温度下在甲、丙两容器内起始浓度n(H2):n(CO2)=1:1,反应H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)前后气体的体积不变,故甲、丙为等效平衡,平衡时,甲中和丙中H2的转化率均相等,由上述计算可知,甲容器内氢气的转化率为 ×100%=60%,故甲中和丙中H2的转化率均为60%,故B正确;
C、由上述计算可知,平衡时甲容器内c(CO2)=(0.01﹣x )mol/L=0.004mol/L,甲、丙为等效平衡,平衡时,甲中和丙中CO2的转化率相等,由A中计算可知为60%,故平衡时丙容器内c(CO2)=0.02mol/L×(1﹣60%)=0.008mol/L,平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,但不是0.012mol/L,故C错误;
D、浓度越大反应速率越快,由表中数据可知,甲、乙容器内,开始CO2浓度相等,乙中H2浓度比甲中浓度大,所以速率乙>甲,乙、丙容器内,开始H2浓度相等,丙中CO2浓度比乙中浓度大,所以速率丙>乙,故速率丙>乙>甲,故D正确.
故选:C.
【考点精析】本题主要考查了化学平衡的计算的相关知识点,需要掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能正确解答此题.

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