Question

（2010?石家庄模拟）一定条件下，向容积为2L的密闭容器中加入0.2mol CO和0.2mol H₂O，发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H=-a kJ?mol^-1（a＞0），4min后反应达到平衡，测得c（CO）：c（CO₂）=3：2．下列说法正确的是（　　）

A．反应放出的热量为0.2 a kJ

B．前4 min反应的平均速率v（CO）=0.015 mol?L^-1?min

C．若将容器的体积压缩为1 L，H₂的体积分数变为40%

D．平衡时H₂O的转化率为40%

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，
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，
x=0.08mol，
A．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A错误；
B．前4 min反应消耗了0.08mol一氧化碳，一氧化碳的平均反应速率为：v（CO）=

0.08mol 2L

4min

=0.01mol/L，故B错误；
C．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，H₂的体积分数不变，仍为：

0.08mol

0.2mol+0.2mol

×100%=20%，故C错误；
D．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：

0.08mol

0.2mol

×100%=40%，故D正确；
故选D．

点评：本题考查化学平衡的计算，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．