Question

一定溫度下，4個容積均為1L的容器中，分別進(jìn)行反應(yīng)[各容器中的C（s）都為足量]：
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；△H=+131.3kJ?mol^-1
在某時刻，測得有關(guān)物質(zhì)的濃度（單位：mol?L^-1）及正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系如下表：

容器編號	c[H2O（g）]	c[CO（g）]	c[H2（g）]	v（正）、v（逆）關(guān)系
Ⅰ	0.06	0.60	0.10	v（正）=v（逆）
Ⅱ	0.12	1.20	0.20	？
Ⅲ	0.16	0.50	0	？
Ⅳ	0.12	0.30	？	v（正）=v（逆）

下列說法正確的是（　�。�

• A、在容器Ⅲ中，反應(yīng)達(dá)到平衡時放出的熱量為13.13kJ
• B、若將平衡時Ⅰ、Ⅳ中的物質(zhì)混合于容積為1L的容器中，則反應(yīng)仍處于平衡狀態(tài)
• C、在容器Ⅱ中，v（正）＜v（逆）
• D、在容器Ⅳ中，H₂的濃度為0.50mol?L^-1

Answer 1

考點：化學(xué)平衡建立的過程

專題：化學(xué)平衡專題

分析：A．令平衡時H₂的物質(zhì)的量為x，由方程式可知，平衡時CO的物質(zhì)的量為（0.50+x）mol，H₂O的物質(zhì)的量為（0.16-x）mol，根據(jù)平衡常數(shù)計算x的值，再根據(jù)熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)吸收的熱量；
B．容器Ⅳ中該時刻v（正）=v（逆），反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，令H₂的濃度為cmol/L，代入平衡常數(shù)計算，將平衡時Ⅰ、Ⅳ中的物質(zhì)混合于容積為1L的容器中，計算濃度商，與平衡常數(shù)比較；
C．根據(jù)容器Ⅰ可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)，計算t₂時容器Ⅱ中的濃度商Qc，比較Qc與K，判斷反應(yīng)進(jìn)行方向，進(jìn)而判斷正、逆反應(yīng)速率關(guān)系；
D．容器Ⅳ中該時刻v（正）=v（逆），反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，令H₂的濃度為cmol/L，代入平衡常數(shù)計算．

解答： 解：A．根據(jù)容器Ⅰ可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

0.60×0.10

0.06

=1，令平衡時H₂的物質(zhì)的量為x，由方程式可知，平衡時CO的物質(zhì)的量為（0.50+x）mol，H₂O的物質(zhì)的量為（0.16-x）mol，根據(jù)平衡常數(shù)可K=

(0.5+x)×x

0.16-x

=1，解得x=0.1，根據(jù)熱化學(xué)方程式可知反應(yīng)吸收的熱量為131.3kJ/mol×0.1mol=13.13kJ，故A錯誤；
B．容器Ⅳ中該時刻v（正）=v（逆），反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，令H₂的濃度為cmol/L，根據(jù)平衡常數(shù)K=1，解得c=0.4，將平衡時Ⅰ、Ⅳ中的物質(zhì)混合于容積為1L的容器中，c（H₂O）=

0.06+0.12

2

=0.09mol/L，c（CO）=

0.6+0.3

2

=0.45mol/L，c（H₂）=

0.1+0.4

2

=0.25mol/L，濃度商Qc=

0.45×0.25

0.09

=1.25≠1，故反應(yīng)不平衡，故B錯誤；
C．根據(jù)容器Ⅰ可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)k=1，t₂時容器Ⅱ中的濃度商Qc=

1.2×0.2

0.12

=2，大于平衡常數(shù)k=1，平衡向逆反應(yīng)移動，v（正）＜v（逆），故C正確；
D．容器Ⅳ中該時刻v（正）=v（逆），反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，令H₂的濃度為cmol/L，根據(jù)平衡常數(shù)K=1，解得c=0.4，故D錯誤．
故選：C

點評：考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡計算、化學(xué)平衡常數(shù)等，難度中等，注意根據(jù)平衡常數(shù)的計算．