Question

3．向密閉容器中充入CO和H₂O（g）各0.01 mol，一定溫度下發(fā)生反應：CO（g）+H₂O（g）$?_{高溫}^{催化劑}$CO₂（g）+H₂（g），下列敘述正確的是（　�。�

• A． 如果容器內(nèi)壓強不再改變，則證明該反應已達到平衡狀態(tài)
• B． 尋找合適的催化劑是加快反應速率并提高CO₂產(chǎn)率的有效措施
• C． 當反應達到平衡后，保持容器內(nèi)體積不變，再向其中充入CO和H₂O（g）各1 mol，達到新的平衡后CO₂的產(chǎn)率會增大
• D． 如果在某溫度下平衡常數(shù)為9.0，則平衡時CO轉化率為75%

Answer 1

分析 A．對于反應前后氣體不變的反應，容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而改變；
B．催化劑改變反應速率不改變化學平衡；
C．反應前后氣體體積不變，則體系的壓強會增大平衡不變；
D．設容器體積是1L，根據(jù)三行計算得到平衡濃度，結合平衡常數(shù)計算，設CO轉化x
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol/L）   0.01   0.01      0        0
變化量（mol/L）   x        x        x        x
平衡量（mol/L） 0.01-x    0.01-x    x       x
K=$\frac{{x}^{2}}{（0.01-x）^{2}}$=9
x=0.0075
CO的平衡轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%．

解答 解：A．對于反應前后氣體不變的反應，容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而改變，無論是否平衡，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．尋找合適的催化劑是加快反應速率的有效措施，但催化劑不能改變平衡，所以不能提高CO₂產(chǎn)率，故B錯誤；
C．反應前后氣體體積不變，則體系的壓強會增大，但該反應是前后氣體不變的反應，這種情況屬等效平衡，新的平衡后CO₂的產(chǎn)率不變，故C錯誤；
D．設容器體積是1L，根據(jù)三行計算得到平衡濃度，結合平衡常數(shù)計算，設CO轉化x
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol/L）   0.01   0.01      0        0
變化量（mol/L）   x        x        x        x
平衡量（mol/L） 0.01-x    0.01-x    x       x
K=$\frac{{x}^{2}}{（0.01-x）^{2}}$=9
x=0.0075
CO的平衡轉化率α=$\frac{0.0075}{0.01}$×100%=75%，故D正確；
故選D．

點評 本題是考查影響化學反應速率因素和化學平衡知識的綜合題，主要是化學平衡移動原理的分析判斷，題目難度中等．