Question

3．某溫度下，H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）的平衡常數(shù)K=2.25．該溫度下在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中，投入H₂（g）和CO₂（g），其起始濃度如表所示．

起始濃度	甲	乙	丙
c（H2）/mol/L	0.010	0.020	0.020
c（CO2）/mol/L	0.010	0.010	0.020

下列判斷不正確的是（　�。�

• A． 反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，反應(yīng)速率：甲＜乙＜丙
• B． 平衡時(shí)，甲中和丙中H₂的轉(zhuǎn)化率均是60%
• C． 平衡時(shí)，c（CO₂）丙=2c（CO₂）甲
• D． 平衡時(shí)，乙中CO₂的體積分?jǐn)?shù)大于60%

Answer 1

分析 A、根據(jù)濃度越大，反應(yīng)速率越大分析化學(xué)反應(yīng)速率大小；
B、該反應(yīng)是氣體體積前后不變的反應(yīng)，所以甲和丙為等效平衡；
C、該反應(yīng)是氣體體積前后不變的反應(yīng)，所以甲和丙為等效平衡，但丙的起始濃度為甲的兩倍，所以平衡時(shí)，丙濃度為甲的兩倍；
D、根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算平衡時(shí)二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)，在乙容器中相當(dāng)于是甲容器中增加了H₂，CO₂的體積分?jǐn)?shù)減小，據(jù)此判斷．

解答 解：A、根據(jù)濃度越大反應(yīng)速率越快可知，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，丙中的反應(yīng)物濃度最大，所以反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)物濃度最小，所以反應(yīng)速率最慢，所以，反應(yīng)速率：甲＜乙＜丙，故A正確；
B、設(shè)甲容器中平衡時(shí)反應(yīng)掉的氫氣的濃度為xmol/L，根據(jù)K=$\frac{x{\;}^{2}}{（0.01-x）{\;}^{2}}$=2.25，得x=0.006，所以H₂的轉(zhuǎn)化率是60%，又甲和丙為等效平衡，所以甲中和丙中H₂的轉(zhuǎn)化率均是60%，故B正確；
C、甲和丙為等效平衡，但丙的起始濃度為甲的兩倍，所以平衡時(shí)，丙濃度為甲的兩倍，故C正確；
D、設(shè)甲容器中平衡時(shí)反應(yīng)掉的二氧化碳的濃度為xmol/L，根據(jù)K=$\frac{x{\;}^{2}}{（0.01-x）{\;}^{2}}$=2.25，得x=0.006，所以CO₂的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{0.006}{0.01+0.01}$=30%，在乙容器中相當(dāng)于是甲容器中增加了H₂，CO₂的體積分?jǐn)?shù)減小，所以小于30%，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、等效平衡的思想等知識(shí)點(diǎn)，中等難度，解題時(shí)要注意比較反應(yīng)前后氣體體積的變化特征．