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。