Question

已知：CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)   ∆H＝– 41 kJ/mol，相同温度下，在体积均为2L的三个恒温密闭容器中，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
n(CO)	n(H2O)	n(CO2)	n(H2)
①	1	4	0	0	放出热量：32.8 kJ
②	0	0	1	4	热量变化：Q1
③	1	1	2	1	热量变化：Q2

下列说法中，不正确的是

A．若容器①中反应10min达到平衡，0至10min时间内，用CO表示的平均反应速率υ(CO)=4.0×10^－2 mol/(L·min)

B．容器③中，开始时υ(CO)_生成>υ(CO)_消耗

C．达平衡过程体系能量的变化：Q₁=4Q₂

D．平衡时，①与②容器中CO的体积分数相等

Answer

D

【解析】

试题分析：A、根据反应放出的热量计算，反应的一氧化碳的物质的量为32.8/41=0.8mol，所以反应速率为0.8/2/10=0.04mol/(L·min)，正确，不选A；B、根据实验①计算平衡常数

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

起始物质的量浓度 0.5 2 0 0

改变的物质的量浓度 0.4 0.4 0.4 0.4

平衡时物质的量浓度 0.1 1.6 0.4 0.4

平衡常数为0.4*0.4/（0.1*1.6）=1，实验③的浓度积为1*0.5/（0.5*0.5）=2>1，说明反应向生成一氧化碳的方向进行，正确，不选B；

C、实验③ CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

起始物质的量浓度 0.5 0.5 1 0.5

改变的物质的量浓度 x x x x

平衡时物质的量浓度0.5+x 0.5+x 1-x 0.5-x

(0.5-x)(1-x)/（0.5-x）2=1，解x=0.1，所以能量变化为41*0.1*2=8.2KJ，8.2/32.8=1/4，所以正确，不选C；

D、实验② CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

起始物质的量浓度 0 0 0.5 2

改变的物质的量浓度 x x x x

平衡时物质的量浓度 x x 0.5-x 2-x

(0.5-x)(2-x)/x2=1，解x=0.4，所以一氧化碳的体积分数=0.4/2.5，实验①一氧化碳的体积分数=0.1/2.5，所以二者不相等，选D。

考点：有关化学平衡的计算