题目内容
【题目】已知：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41kJ·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：32.8kJ |
② | 0 | 0 | 1 | 4 | 热量变化：QkJ |
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】
本题主要考查化学平衡的计算。
A、根据平衡时放出的热量，结合热化学方程式计算参加反应的CO的物质的量，再根据转化率定义计算；
B、容器①②温度相同，同一可逆反应正逆平衡常数互为倒数，根据容器①计算平衡常数，设容器②中CO2的物质的量变化量为amol，表示出平衡时各组分的物质的量，反应前后气体的体积不变，利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式计算a的值，进而计算CO2的转化率；
C、根据B中的计算判断；
D、速率之比等于化学计量数之比。
A. 平衡时放出的热量为32.8kJ，故参加反应的CO的物质的量
×1mol=0.8mol，CO的转化率为
×100%=80%，故A正确；
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：
故平衡常数K=
=1，
故容器②中的平衡常数为1，令容器②中CO2的物质的量变化量为amol，则：
所以K=
，解得a=0.8；CO2的转化率为×100%=80%，故B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1mol0.8mol=0.2mol，容器的体积相同，平衡时，两容器中CO2的浓度不相等，故C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，故D正确；
故选C。
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