Question

一定温度下，4个容积均为1L的容器中，分别进行反应[各容器中的C（s）都为足量]：
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；△H=+131.3kJ?mol^-1
在某时刻，测得有关物质的浓度（单位：mol?L^-1）及正、逆反应速率的关系如下表：

容器编号	c[H2O（g）]	c[CO（g）]	c[H2（g）]	v（正）、v（逆）关系
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）

下列说法正确的是（　　）

• A、在容器Ⅲ中，反应达到平衡时放出的热量为13.13kJ
• B、若将平衡时Ⅰ、Ⅳ中的物质混合于容积为1L的容器中，则反应仍处于平衡状态
• C、在容器Ⅱ中，v（正）＜v（逆）
• D、在容器Ⅳ中，H₂的浓度为0.50mol?L^-1

Answer 1

考点：化学平衡建立的过程

专题：化学平衡专题

分析：A．令平衡时H₂的物质的量为x，由方程式可知，平衡时CO的物质的量为（0.50+x）mol，H₂O的物质的量为（0.16-x）mol，根据平衡常数计算x的值，再根据热化学方程式计算反应吸收的热量；
B．容器Ⅳ中该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，令H₂的浓度为cmol/L，代入平衡常数计算，将平衡时Ⅰ、Ⅳ中的物质混合于容积为1L的容器中，计算浓度商，与平衡常数比较；
C．根据容器Ⅰ可知该反应的平衡常数，计算t₂时容器Ⅱ中的浓度商Qc，比较Qc与K，判断反应进行方向，进而判断正、逆反应速率关系；
D．容器Ⅳ中该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，令H₂的浓度为cmol/L，代入平衡常数计算．

解答： 解：A．根据容器Ⅰ可知该反应的平衡常数K=

0.60×0.10

0.06

=1，令平衡时H₂的物质的量为x，由方程式可知，平衡时CO的物质的量为（0.50+x）mol，H₂O的物质的量为（0.16-x）mol，根据平衡常数可K=

(0.5+x)×x

0.16-x

=1，解得x=0.1，根据热化学方程式可知反应吸收的热量为131.3kJ/mol×0.1mol=13.13kJ，故A错误；
B．容器Ⅳ中该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，令H₂的浓度为cmol/L，根据平衡常数K=1，解得c=0.4，将平衡时Ⅰ、Ⅳ中的物质混合于容积为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，浓度商Qc=

0.45×0.25

0.09

=1.25≠1，故反应不平衡，故B错误；
C．根据容器Ⅰ可知该反应的平衡常数k=1，t₂时容器Ⅱ中的浓度商Qc=

1.2×0.2

0.12

=2，大于平衡常数k=1，平衡向逆反应移动，v（正）＜v（逆），故C正确；
D．容器Ⅳ中该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，令H₂的浓度为cmol/L，根据平衡常数K=1，解得c=0.4，故D错误．
故选：C

点评：考查化学反应速率、化学平衡计算、化学平衡常数等，难度中等，注意根据平衡常数的计算．