题目内容

1.羰基硫(COS)可用作粮食熏蒸剂,可由CO 与H2S 在一定条件下反应制得.在恒容的密闭容器中发生反应并达到平衡:CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g),数据如表所示:
实验温度/℃起始时平衡时
n(CO)/moln(H2S)/moln(COS)/moln(H2)/moln(CO)/mol
115010.010.0007.0
21507.08.02.04.5a
340020.020.00016.0
下列说法正确的是(  )
A.上述反应是吸热反应
B.实验1 达平衡时,CO 的转化率为70%
C.实验2 达平衡时,a<7.0
D.实验3 达平衡后,再充入1.0molH2,K 值增大,平衡逆向移动

分析 A.设容器体积为1L,
    实验1     CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g),
开始(mol/L)10.0        10.0            0              0
反应(mol/L)3.0         3.0             3.0           3.0
平衡(mol/L)7.0         7.0             3.0           3.0
化学平衡常数=$\frac{3.0×3.0}{7.0×7.0}$=$\frac{9}{49}$;
实验3          CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g),
开始(mol/L)20.0       20.0            0              0
反应(mol/L)4.0         4.0            4.0          4.0
平衡(mol/L)16.0      16.0           4.0           4.0
化学平衡常数=$\frac{4×4}{16×16}$=$\frac{1}{16}$;
升高温度化学平衡向吸热方向移动;
B.实验1 达平衡时,CO 的转化率=$\frac{反应的n(CO)}{反应初始n(CO)}$×100%;
C.根据Qc与K之间的大小,判断反应进行的方向;
D.化学平衡常数只与温度有关,温度不变化学平衡常数不变.

解答 解:A.设容器体积为1L,
    实验1     CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g),
开始(mol/L)10.0        10.0            0              0
反应(mol/L)3.0         3.0             3.0           3.0
平衡(mol/L)7.0         7.0             3.0           3.0
化学平衡常数=$\frac{3.0×3.0}{7.0×7.0}$=$\frac{9}{49}$=0.18;
实验3          CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g),
开始(mol/L)20.0       20.0            0              0
反应(mol/L)4.0         4.0            4.0          4.0
平衡(mol/L)16.0      16.0           4.0           4.0
化学平衡常数=$\frac{4×4}{16×16}$=$\frac{1}{16}$=0.0625<0.18;
升高温度化学平衡向吸热方向移动,通过以上分析知,升高温度化学平衡常数减小,则正反应是放热反应,故A错误;
B.实验1 达平衡时,CO 的转化率=$\frac{反应的n(CO)}{反应初始n(CO)}$×100%=$\frac{10.0mol-7.0mol}{10.0mol}$×100%=30%,故B错误;
C.150℃,=$\frac{3.0×3.0}{7.0×7.0}$=$\frac{9}{49}$,而Qc=$\frac{2×4.5}{7×8}$=$\frac{9}{56}$,即Qc<K,反应向正反应方向移动,所以实验2达平衡时,a<7.0,故C正确;
D.化学平衡常数只与温度有关,温度不变化学平衡常数不变,实验3 达平衡后,再充入1.0molH2,K 值不变,平衡逆向移动,故D错误;
故选C.

点评 本题考查了化学平衡常数的意义和计算应用,转化率的分析判断,掌握平衡常数的计算和判断方法,平衡移动原理是解题关键,题目难度中等.

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