Question

4．一定条件下存在反应：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g），△H＜0．现有三个相同的2L恒容绝热（与外界没有热量交换） 密闭容器I、II、III，在I中充入1mol CO和1mol H₂O，在II中充入1mol CO₂ 和1mol H₂，在III中充入2mol CO 和2mol H₂O，700℃条件下开始反应．达到平衡时，下列说法正确的是（　　）

• A． 容器I、II中正反应速率相同
• B． 容器I中CO 的物质的量比容器II中的多
• C． 容器I、III中反应的平衡常数相同
• D． 容器I中CO 的转化率与容器II中CO₂ 的转化率之和等于1

Answer 1

分析 A．由于该反应正向是放热反应，且三个容器均恒容绝热，因此容器Ⅰ、Ⅱ随着反应的进行温度变得不一样，平衡时各物质的浓度也不一样，正反应速率也不一样；
B．容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中的基础上降低温度，平衡向正反应移动，所以容器Ⅰ中A 的物质的量比容器Ⅱ中的多；
C．K只与温度有关，Ⅰ、Ⅲ两个容器恒容绝热，反应物的量不同反应的热效应不同，体系温度不同，K不同；
D．容器Ⅰ中A 的转化率与容器Ⅱ中C的转化率之和小于1．

解答 解：A．由于该反应正向是放热反应，且三个容器均恒容绝热，因此容器Ⅰ、Ⅱ随着反应的进行温度变得不一样，平衡时各物质的浓度也不一样，正反应速率也不一样，故A错误；
B．如果容器容器Ⅰ、Ⅱ均在恒温恒容条件下反应，那么Ⅰ、Ⅱ是等效平衡，达到平衡A的物质的量相等，而现在在恒容绝热条件下反应，正向放热，Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中的基础上降低温度，平衡向正反应移动，所以容器Ⅰ中A 的物质的量比容器Ⅱ中的多Ⅰ中A 的物质的量和容器Ⅱ中的多，故B正确；
C．K只与温度有关，Ⅰ、Ⅲ两个容器恒容绝热，反应物的量不同反应的热效应不同所以K不同，故C错误；
D．如果温度相同时，容器Ⅰ中A的转化率与容器Ⅱ中C的转化率之和等于1，因为容器绝热，容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中的基础上降低温度，平衡向正反应移动，C的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中C的转化率低，所以容器Ⅰ中A 的转化率与容器Ⅱ中C的转化率之和小于1，故D错误．
故选B．

点评 本题考查了化学平衡建立的过程分析，平衡影响因素分析判断，注意不要忽略容器绝热，反应的热效应，题目难度中等．