问题 选择题

已知:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol相同温度下,在体积相同的两个恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应.相关数据如下:

容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡过程体系

能量的变化

COH2OCO2H2
1400放出热量:32.8 kJ
0014热量变化:Q
下列说法中,不正确的是(  )

A.容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80%

B.容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率

C.平衡时,两容器中CO2的浓度相等

D.容器①中CO反应速率等于H2O的反应速率

答案

A、平衡时放出的热量为32.8 kJ,故参加反应的CO的物质的量

32.8 kJ
41kJ
×1mol=0.8mol,CO的转化率为
0.8mol
1mol
×100%=80%,故A正确;

B、容器①②温度相同,平衡常数相同,根据容器①计算平衡常数,由A计算可知,平衡时CO的物质的量变化量为0.8mol,则:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)

开始(mol):1       4         0       0

变化(mol):0.8     0.8       0.8     0.8

平衡(mol):0.2     3.2       0.8     0.8

故平衡常数k=

0.8×0.8
0.2×3.2
=1,

故容器②中的平衡常数为1,令容器②中CO2的物质的量变化量为amol,则:

            CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)

开始(mol):1       4         0       0

变化(mol):a       a         a      a

平衡(mol):1-a     4-a       a      a

所以

a×a
(1-a)×(4-a)
,解得a=0.8

CO2的转化率为

0.8mol
1mol
×100%=80%,故B正确;

C、由A中计算可知容器①平衡时CO2的物质的量为0.8mol,由B中计算可知容器②中CO2的物质的量为1mol-0.8mol=0.2mol,容器的体积相同,平衡时,两容器中CO2的浓度不相等,故C错误;

D、速率之比等于化学计量数之比,故容器①中CO反应速率等于H2O的反应速率,故D正确;

故选C.

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