Question

某温度下，H₂(g)＋CO₂(g) H₂O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H₂(g)和CO₂(g)，其起始浓度如下表所示。

起始浓度	甲	乙	丙
c(H2)(mol·L－1)	0.010	0.020	0.020
c(CO2)(mol·L－1)	0.010	0.010	0.020

下列判断不正确的是

A．平衡时，乙中CO₂的转化率大于60%

B．平衡时，甲中和丙中H₂的转化率均是60%

C．平衡时，丙中c(CO₂)是甲中的2倍，是0.012 mol·L^－1

D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢

Answer 1

解析　设平衡时甲中CO₂的转化浓度为x mol·L^－1，则

　　　　　　H₂(g)　＋　CO₂(g) H₂O(g)＋CO(g)

起始,(mol·L^－1)  0.010   0.010         0       0

转化,(mol·L^－1)   x       x           x       x

平衡,(mol·L^－1)  0.010－x  0.010－x    x       x

根据平衡常数得：＝，解得x＝0.006，

则甲中CO₂的转化率为：×100%＝60%。

由于乙相对甲增大了c(H₂)，因此CO₂的转化率增大，A项正确。

设平衡时丙中CO₂的转化浓度为y mol·L^－1，则

　　　　　　H₂(g)　＋　CO₂(g) H₂O(g)＋CO(g)

起始,(mol·L^－1)  0.020    0.020        0        0

转化,(mol·L^－1)   y        y          y        y

平衡,(mol·L^－1)  0.020－y  0.020－y    y        y

根据平衡常数得：＝，解得y＝0.012，则丙中CO₂的转化率为：×100%＝60%，B项正确。平衡时甲中c(CO₂)＝0.010 mol·L^－1－0.006 mol·L^－1＝0.004 mol·L^－1，丙中c(CO₂)＝0.020 mol·L^－1－0.012 mol·L^－1＝0.008 mol·L^－1，C项错误。丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，D项正确。

答案　C