题目内容

【题目】温度T℃时,在3个体积相同的恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ·mol-1,其起始时投料、各物质的量及其达平衡过程体系热量的变化如表所示:

容器编号

起始时各物质物质的量/mol

达平衡过程体系热量的变化(均为正值)

CO

H2O(g)

CO2

H2

①

1

4

0

0

32.8kJ

②

8

2

0

0

Q1

③

0

0

1

4

Q2

下列说法中不正确的是

A.容器②中热量变化:Q1=65.6kJ

B.平衡后容器①②中各组分体积分数相同

C.三个容器达平衡时,①中的CO、②中的H2O(g)、③中的CO2的转化率相等

D.保持相同条件,向平衡后的容器①中再加入0.1molCO和0.4molCO2(g),平衡不移动

【答案】B

【解析】

题中涉及的反应是较为特殊的等体积反应,且是放热反应。此外,题中提供的表格明确给出了容器①达到平衡时的热量变化,所以可以间接地计算出在此温度下的平衡常数,借由平衡常数的相关计算,就可以对此题进行详细的判断了。

A.由容器①在达到平衡时热量变化为32.8kJ可知,反应消耗的CO为。列该容器的三段式:

,由于该反应是等体积反应所以容器的体积不会影响平衡常数的大小,所以计算得:;再对容器②列三段式:

,那么,解得x=1.6mol;即容器②中反应的量为容器①中的两倍,所以热量变化也是两倍,A项正确;

B. 结合A项的分析,容器①达到平衡时CO为0.2mol,H2O为3.2mol,CO2为0.8mol,H2为0.8mol;容器②达到平衡时CO为6.4mol,H2O为0.4molmol,CO2为1.6mol,H2为1.6mol;显然各组分体积分数并不相同,B项错误;

C.对容器③列三段式:,那么,解得x=0.8mol,那么容器③CO2转化率即为80%;结合A项分析,容器②中H2O的转化率为80%,容器①中CO的转化率也是80%,所以C项正确;

D.若再向容器①中通入0.1molCO,0.4molCO2,此时的浓度商为:,与此温度下的K相等,所以平衡不移动,D项正确;

答案选B。

练习册系列答案
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