Question

在1L的密閉容器中，充入1molCO和1molH2O （g），于850℃時(shí)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)：CO（g）+H2O （g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，達(dá)平衡時(shí)，有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO2．在相同溫度下，將1molCO和4molH2O（g）充入同樣的容器中，記錄0～8分鐘內(nèi)測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表．下列說法正確的是（　�。� 時(shí)間/min n（CO）/mol n（H2O）/mol n（CO2）/mol n（H2）/mol 0 1 4 0 0 4 0.25 3.25 0.75 0.75 6 n1 n2 n3 n4 8 n1 n2 n3 n4

A．前4min，用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為v（CO）=0.25mol/（L?min）

B．反應(yīng)在第4 min時(shí)處于化學(xué)平衡狀態(tài)

C．8分鐘時(shí)，混合氣體中CO₂的體積分?jǐn)?shù)為16%

D．若初始條件相同，絕熱下進(jìn)行上述反應(yīng)，6 min時(shí)n（CO）＞n₁

Answer 1

分析：CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：1         1                 0        0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.5       0.5               0.5      0.5
平衡（mol/L）：0.5       0.5               0.5      0.5
k=

0.5×0.5

0.5×0.5

=1，
在相同溫度下，將1molCO和4molH₂O （g）充入同樣的容器中，設(shè)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化了xmolCO，
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：1       4         0        0
4min時(shí)：0.25     3.25      0.75     0.75
平衡轉(zhuǎn)化（mol/L）：x       x          x        x
平衡（mol/L）：1-x     4-x         x        x
則4min時(shí)濃度商Q=

0.75×0.75

0.25×3.25

=0.69＜1，說明還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，
平衡時(shí)：

x2

(1-x)(4-x)

=1，x=0.8，
以此解答該題．

解答：解：A．前4min，用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為v（CO）=

1mol-0.25mol 1L

4min

=0.1875/（L?min），故A錯(cuò)誤；
B．           CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：1       1          0        0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.5     0.5       0.5      0.5
平衡（mol/L）：0.5     0.5       0.5      0.5
k=

0.5×0.5

0.5×0.5

=1，
在相同溫度下，將1molCO和4molH₂O （g）充入同樣的容器中，設(shè)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化了xmolCO，
                CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：1       4              0        0
4min時(shí)：0.25    3.25           0.75     0.75
平衡轉(zhuǎn)化（mol/L）：x       x             x        x
平衡（mol/L）：1-x    4-x             x        x
則4min時(shí)濃度商Q=

0.75×0.75

0.25×3.25

=0.69＜1，說明還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．由表中數(shù)據(jù)可知6min和8min時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，說明達(dá)到平衡狀態(tài)，由B計(jì)算可知平衡時(shí)：

x2

(1-x)(4-x)

=1，
x=0.8，反應(yīng)前后氣體的體積不變，則8分鐘時(shí)，混合氣體中CO₂的體積分?jǐn)?shù)為

0.8

5

×100%=16%，故C正確；
D．若初始條件相同，絕熱下進(jìn)行上述反應(yīng)，因反應(yīng)放熱，則體系溫度逐漸升高，由于反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則6 min時(shí)n（CO）＞n₁，故D正確．
故選CD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，注意利用三段式法計(jì)算較為直觀，計(jì)算平衡常數(shù)為解答該題的關(guān)鍵．