Question

【题目】一定条件下存在反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H>0，向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量的初始物质，各容器中温度、反应物的起始量如表，反应过程中CO的物质的量浓度随时间变化如图所示：

容器	甲	乙	丙
容积/L	1	1	V
温度/℃	T1	T2	T1
起始量	2 molC(s)、2 mol H2O(g)	2 mol CO(g)、2 mol H2(g)	6 molC(s)、 4mol H2O(g)

下列说法正确的是( )

A.甲容器中，0～5min内的平均反应速率v(CO)=0.1 mol/(L·min)

B.乙容器中，若平衡时n(C)=0.56 mol，则T2>T1

C.温度为T1时，反应的平衡常数为K=9

D.丙容器的容积V=0.8 L

Answer 1

【答案】D

【解析】

A. 甲容器中，0～5min内的平均反应速率v(CO)==0.2 mol/(L·min)，A错误；

B. 乙容器中若平衡时n(C)=0.56 mol，根据方程式知，参加反应的n(C)=n(H2O)=n(H2)=n(CO)=0.56 mol，平衡时c(CO)=c(H2)==1.44mol/L，c(H2O)=0.56 mol÷1 L=0.56 mol，化学平衡常数K乙=≈3.702，甲容器中达到平衡状态时，c(CO)=c(H2)=1.5 mol/L，c(H2O)=2 mol/L-1.5 mol/L=0.5 mol/L，化学平衡常数K甲==4.5，该反应的正反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，化学平衡常数增大，所以K甲大于K乙，说明甲温度高于乙，T2<T1，B错误；

C. 根据选项B分析可知，温度为T1时，反应的平衡常数为K=4.5，C错误；

D. 达到平衡状态时，丙中c(CO)=3mol/L，根据方程式可知c(H2)=c(CO)=3 mol/L，温度不变化学平衡常数不变，则平衡时c(H2O)= mol/L=2 mol/L，反应产生的CO的物质的量n(CO)=c·V=3 mol/L×V=3V mol，反应消耗的水的物质的量等于生成的CO的物质的量，所以反应开始时水的物质的量为2V mol+3V mol=4 mol，解得V=0.8 L，D正确；

故合理选项是D。