题目内容
【题目】一定温度下,在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(g)ΔH<0。下列说法正确的是
容器编号 | 温度/K | 物质的起始浓度/mol/L | 物质的平衡浓度/mol/L | ||
c(CH3OH) | c(CO) | c(CH3COOH) | c(CH3COOH) | ||
I | 600 | 1.0 | 1.0 | 0 | 0.80 |
II | 600 | 0.40 | 0.40 | 0.80 | |
III | 575 | 0 | 0 | 1.0 |
A. 达平衡时,容器II中比容器I中的大
B. 达平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器I中的大
C. 达平衡时,容器I与容器II中的总压强之比为5:6
D. 达平衡时,容器Ⅲ中c(CH3COOH)小于0.80mol/L
【答案】A
【解析】
A.容器I和II的温度相同,将II中起始物质按化学计量数转换成反应物,相当于起始加入1.2mol CH3OH和1.2molCO,相对于容器I,容器II相当于增大压强,平衡正向移动,增大,所以达平衡时,容器II中比容器I中的大,故A正确;
B. 将容器III中起始物质按化学计量数转换成反应物,相当于起始加入1.0mol CH3OH和1.0molCO,与容器I中起始加入物质相同,但容器I比容器III的温度高,温度越高,化学反应速率越大,则达平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器I中的小,故B错误;
C. 容器I和容器II的容积、温度均相同,则达平衡时,容器I与容器II中的总压强之比等于气体总物质的量之比,容器I中平衡时c(CH3OH)=(1.0-0.80)mol/L=0.20mol/L、c(CO)=(1.0-0.80)mol/L=0.20mol/L、c(CH3COOH)= 0.80mol/L,平衡常数K==20,气体总物质的量为(0.20+0.20+0.80)mol/L×1L=1.20mol,设容器II中达到平衡时c(CH3OH)=a mol/L,则c(CO)=a mol/L、c(CH3COOH)= (0.40-a+0.80)mol/L=(1.20-a)mol/L,容器I和容器II的温度相同,则K==20,解得a≈0.22mol/L,所以平衡时容器II中气体总物质的量为(0.22+0.22+0.98)mol/L×1.0L=1.42mol,达平衡时,容器I与容器II中的总压强之比为>,故C错误;
D. 若容器III和容器I的温度相同,则二者为等效平衡,容器III达到平衡时c(CH3COOH)等于0.80mol/L,但容器III的温度低于容器I,降低温度平衡正向移动,c(CH3COOH)增大,所以达平衡时,容器Ⅲ中c(CH3COOH)大于0.80mol/L,故D错误,答案选A。