Question

12．温度700℃时，向容积为1L的密闭容器中充入一定量的CO和H₂O发生反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），反应过程中测定的部分数据见表（表中t₁＜t₂）．下列说法正确的是（　　）

反应时间/min	n（CO）/mol	n（H2O）/mol
0	0.60	0.30
t1	0.40
t2		0.10

• A． 反应在t₁min内的平均速率为v（H₂）=0.20/t₁mol•L^-1•min^-1
• B． 保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.10molH₂O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H₂O的体积分数减小
• C． 温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
• D． 700℃时，若向密闭容器中充入CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）、H₂（g）的物质的量分别为0.60mol、1.00mol、0.60mol、0.60mol，则此时该反应v（正）＜v（逆）

Answer 1

分析 A．根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（CO），结合化学反应速率之比等于化学计量数之比计算v（H₂）；
B．保持其他条件不变，增加一种反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，另一种反应物的转化率增大；
C．根据平衡时各物质的浓度计算700℃时的平衡常数，比较不同温度下的平衡常数大小可判断反应的吸放热；
D．计算生成物与反应物的浓度幂之积，与平衡常数相比较，可判断反应的方向．

解答 解：A．由表中数据可知v（CO）=$\frac{\frac{0.60mol-0.40mol}{1L}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.20}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v（H₂）=v（CO）=$\frac{0.20}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1，故A正确；
B．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH₂O，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时CO转化率增大，H₂O转化率减小，H₂O的体积分数会增大，故B错误；
C．在t₁min n（CO）=0.40mol，消耗0.20molCO，则消耗0.20mol氢气，此时氢气的物质的量为0.10mol，而t₂时不变，说明t₁min已达到平衡状态，t₁min时反应已经达到平衡状态，此时c（CO）=$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，c（H₂O）=$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L，c（CO₂）=c（H₂）=$\frac{0.2mol}{1L}$=0.2mol/L，则k=$\frac{0.2×0.2}{0.4×0.1}$=1，温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应，故C错误；
D.700℃时，若向密闭容器中充入CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）、H₂（g）的物质的量分别为0.60mol、1.00mol、0.60mol、0.60mol，则$\frac{0.60×0.60}{0.60×1.00}$=0.6＜1，说明没有达到平衡，平衡正向移动，则v（正）＞v（逆），故D错误．
故选A．

点评 本题属于化学平衡计算问题，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和计算能力，涉及考查学生对速率概念与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度，题目难度中等，注意C选项中的规律利用．