Question

9．某温度下，H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）的平衡常数K=$\frac{9}{4}$．该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H₂（g）和CO₂（g），其起始浓度如下表所示．

起始浓度	甲	乙	丙
c（H2）/mol/L	0.010	0.020	0.020
c（CO2）/mol/L	0.010	0.010	0.020

下列判断不正确的是（　　）

• A． 平衡时，丙中c（CO₂）是甲中的2倍，是0.012mol/L
• B． 反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
• C． 平衡时，乙中CO₂的转化率大于60%
• D． 平衡时，甲中和丙中H₂的转化率均是60%

Answer 1

分析 A．设甲中平衡时c（CO₂）为xmol/L，
           H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）
开始（mol/L）0.010   0.010    0       0
反应（mol/L）（0.010-x）（0.010-x）（0.010-x）（0.010-x）
平衡（mol/L）x       x     （0.010-x）  （0.010-x）
化学平衡常数K=$\frac{（0.010-x）．（0.010-x）}{x．x}$=$\frac{9}{4}$，x=0.004
该反应前后气体计量数之和不变，增大压强平衡不移动；
B．反应物浓度越大、压强越大反应速率越大；
C．乙与甲相比，乙中氢气浓度大于甲，平衡正向移动，氢气浓度越大导致二氧化碳转化率越大；
D．甲和丙对比，并相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量，但是对于化学反应前后体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，物质的转化率不变．

解答 解：A．设甲中平衡时c（CO₂）为xmol/L，
           H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）
开始（mol/L）0.010   0.010    0       0
反应（mol/L）（0.010-x）（0.010-x）（0.010-x）（0.010-x）
平衡（mol/L）x       x     （0.010-x）  （0.010-x）
化学平衡常数K=$\frac{（0.010-x）．（0.010-x）}{x．x}$=$\frac{9}{4}$，x=0.004
该反应前后气体计量数之和不变，增大压强平衡不移动，所以平衡时二氧化碳浓度是甲中二倍，为0.008mol/L，故A错误；
B．反应物浓度越大、压强越大反应速率越大，压强大小顺序是丙＞乙＞甲，则反应速率丙＞乙＞甲，故B正确；
C．乙与甲相比，乙中氢气浓度大于甲，平衡正向移动，氢气浓度越大导致二氧化碳转化率越大，甲中二氧化碳转化率=$\frac{（0.01-0.004）mol/L}{0.01mol/L}×100%$=60%，乙中二氧化碳转化率大于甲，则乙中二氧化碳转化率大于60%，
故C正确；
D．甲和丙对比，并相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量，但是对于化学反应前后体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，物质的转化率不变，根据C知，甲、丙中二氧化碳转化率都是60%，故D正确；
故选A．

点评 本题考查化学平衡有关计算，为高频考点，明确压强不影响该反应平衡移动是解本题关键，注意甲丙采用对比方法进行分析解答，题目难度不大．