题目内容
【题目】已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1。相同温度下,在容积相同的两个恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下:
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡过程体系能量的变化 | |||
CO | H2O | CO2 | H2 | ||
① | 1 | 4 | 0 | 0 | 放出热量:32.8 kJ |
② | 0 | 0 | 1 | 4 | 热量变化:Q kJ |
下列说法中,不正确的是( )
A. 容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80%
B. 容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率
C. 平衡时,两容器中CO2的浓度相等
D. 容器①时CO的反应速率等于H2O的反应速率
【答案】C
【解析】试题分析:A、根据反应热可得反应的CO为32.8kJ÷41 kJmol1=0.8mol,所以CO的转化率为80%,正确;B、B、容器①②温度相同,平衡常数相同,根据容器①计算平衡常数,由A计算可知,平衡时CO的物质的量变化量为0.8mol,则: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
开始(mol) 1 4 0 0
变化(mol) 0.8 0.8 0.8 0.8
平衡(mol) 0.2 3.2 0.8 0.8
故平衡常数k=0.8×0.8÷(0.2×3.2)=1,故容器②中的平衡常数为1,设容器②中CO2的物质的量变化量为amol,则: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
开始(mol) 1 4 0 0
变化(mol): a a a a
平衡(mol): 1-a 4-a a a
所以a×a÷[(1-a)×(4-a)]=1,解得a=0.8,CO2的转化率=0.8mol÷1mol×100%=80%,正确;C、由A中计算可知容器①平衡时CO2的物质的量为0.8mol,由B中计算可知容器②中CO2的物质的量为1mol- 0.8mol=0.2mol,容器的体积相同,平衡时,两容器中CO2的浓度不相等,错误;D、速率之比等于化学计量数之比,故容器①中CO反应速率等于H2O的反应速率,正确。
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【题目】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示。
t ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_______________。
(2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)某温度下,各物质平衡浓度符合:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为______。
(4)830 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡____________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
(5)若1 200 ℃时,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L-1、2 mol·L-1、4 mol·L-1、4 mol·L-1,则此时上述反应的平衡移动方向为____(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。