Question

（2013?西城区一模）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 CO H2O CO2 H2 ① 1 4 0 0 放出热量：32.8 kJ ② 0 0 1 4 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

Answer 1

分析：A、根据平衡时放出的热量，结合热化学方程式计算参加反应的CO的物质的量，再根据转化率定义计算；
B、容器①②温度相同，同一可逆反应正逆平衡常数互为倒数，根据容器①计算平衡常数，令容器②中CO₂的物质的量变化量为amol，表示出平衡时各组分的物质的量，反应前后气体的体积不变，利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式计算a的值，进而计算CO₂的转化率，
C、根据B中的计算判断；
D、速率之比等于化学计量数之比．

解答：解：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．

点评：本题考查化学平衡的有关计算，难度中等，注意C选项中可以利用代换法理解解答．