Question

2．一定温度下，向某密闭容器中加入0.2mol CO和0.2mol H₂O，发生反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），4min时反应达到平衡状态，测得n（CO）：n（CO₂）=3：2，下列说法正确的是（　　）

• A． 缩小容器的体积，混合气体的密度不变
• B． v（CO）=v（CO₂）时，表明反应达到平衡状态
• C． 平衡时CO和H₂O的转化率相等
• D． 无法计算该条件下反应的化学平衡常数

Answer 1

分析 设达到平衡时，CO转化xmol，利用三段式法计算，
        CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始：0.2mol      0.2mol       0          0
转化：xmol         xmol       xmol        xmol
平衡：（0.2-x）mol（0.2-x）mol  xmol       xmol
根据c（CO）：c（CO₂）=3：2，则有（0.2-x）：x=3：2，
解得：x=0.08mol，
以此对各选项进行分析．

解答 解：设达到平衡时，CO转化xmol，利用三段式法计算，
        CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始：0.2mol      0.2mol       0         0
转化：xmol        xmol        xmol      xmol
平衡：（0.2-x）mol（0.2-x）mol xmol     xmol
根据c（CO）：c（CO₂）=3：2，则有（0.2-x）：x=3：2，解得：x=0.08mol，
A．反应前后都是气体，则气体的质量始终不变，缩小容器的体积后，混合气体的密度增大，故A错误；
B．v（CO）=v（CO₂）时，没有指出正逆反应速率，则无法判断是否达到平衡状态，故B错误；
C．由于CO和H₂O的初始浓度相同，方程式中系数也相同，则平衡时CO和H₂O的转化率相等，故C正确；
D．根据计算可知平衡时各组分的浓度，从而可计算出该反应的平衡常数，故D错误；
故选C．

点评 本题考查了化学平衡及其影响因素，题目难度中等，明确影响化学平衡的因素为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．