Question

11．甲、乙两个密闭容器中均发生反应：C（s）+2H₂O（g）?CO₂（g）+2H₂（g）△H＞0．有关实验数据如下表所示：

容器	容积/L	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	达到平衡所需时间/min	平衡常数
			C（s）	H2O（g）	H2（g）
甲	2	T1	2	4	3.2	3.5	K1
乙	1	T2	1	2	1.2	3	K2

下列说法正确的是（　　）

• A． T₁＜T₂
• B． K₂=1.35 mol•L^-1（或K₂=1.35）
• C． 混合气体的密度始终保持不变
• D． 乙容器中，当反应进行到1.5 min时，n（H₂O）=1.4 mol．

Answer 1

分析 A．运用平衡移动的原理来分析温度的高低；
B．利用三段式计算平衡时各组分的物质的量，再根据平衡常数K₂计算；
C．该反应有固体参与，因此反应不平衡，气体的质量就会变化，根据ρ=$\frac{m}{V}$分析；
D．随反应进行，物质的浓度降低，反应速率较短，故前1.5min水的浓度变化量大于后1.5min水的浓度变化量．

解答 解：A．两者反应物浓度相等，甲相对乙，甲平衡时H₂（g）平衡量为2.4mol，实际上是3.2mol，说明温度改变平衡正向移动，而正反应为吸热反应，所以T₁＞T₂，故A错误；
B．由表中数据可知，平衡时氢气的物质的量为1.2mol，则：
                   C（s）+2H₂0（g）?C0₂（g）+2H₂（g）
开始（mol）：1        2                 0           0
转化（mol）：0.6     1.2              0.6          1.2
平衡（mol）：0.4     0.8              0.6          1.2
平衡常数K₂=$\frac{0.6×1．{2}^{2}}{0．{8}^{2}}$=1.35，故B正确；
C．该反应有固体参与，因此反应不平衡，气体的质量就会变化，气体的体积不变，由$ρ=\frac{m}{V}$可知混合气体的密度是变量，故C错误；
D．3min内水蒸气的浓度变化量=氢气的浓度变化量的=$\frac{1.2mol}{1L}$=1.2mol/L，随反应进行，物质的浓度降低，反应速率变小，故前1.5min水的浓度变化量大于后1.5min水的浓度变化量，故反应进行到1.5min时，H₂O（g）的物质的量浓度小于2mol/L-1.2mol/L×$\frac{1}{2}$=1.4mol/L，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学平衡，为高频考点，综合性较强，题目难度中等，其中化学平衡的影响因素和化学平衡常数的计算是难点．