Question

14．在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.2mol的CO和0.2mol的H₂O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=a kJ/mol．反应达到平衡后，测得c（CO）：c（CO₂）=3：2．下列说法正确的是（　　）

• A． 判断该反应达到平衡的依据是CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度都相等
• B． 反应放出的热量为0.04 a kJ
• C． 平衡时H₂O的转化率为40%
• D． 若将容器的体积压缩为1 L，有利于该反应平衡正向移动

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
根据在同一容器中浓度之比等于物质的量之比，c（CO）：c（CO₂）=3：2，
则有（0.2-x）：x=3：2，
x=0.08mol，以此解答该题．

解答 解：设达到平衡时，CO转化xmol，
        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
根据在同一容器中浓度之比等于物质的量之比，c（CO）：c（CO₂）=3：2，
则有（0.2-x）：x=3：2，
x=0.08mol，
A．达到平衡时，各物质的浓度不再改变，而浓度不一定相等，故A错误；
B．根据反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H=-a kJ•mol^-1（a＞0），可知消耗0.08mol一氧化碳放出的热量为0.08akJ，故B错误；
C．达到平衡消耗的水的物质的量为0.08mol，平衡时H₂O的转化率为：$\frac{0.08mol}{0.2mol}$×100%=40%，故C正确；
D．反应前后气体的体积不变，压强对平衡移动无影响，若将容器的体积压缩为1 L，平衡不移动，故D错误．
故选C．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，题目难度中等，解答本题的关键是根据浓度关系计算平衡时各物质的物质的量，注意利用三段式法计算较为直观，本题有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性，能够提高学生灵活应用所学知识的能力．