Question

某溫度下，H₂(g)＋CO₂(g) H₂O(g)＋CO(g)的平衡常數(shù)K＝。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H₂(g)和CO₂(g)，其起始濃度如下表所示。

起始濃度	甲	乙	丙
c(H2)(mol·L－1)	0.010	0.020	0.020
c(CO2)(mol·L－1)	0.010	0.010	0.020

下列判斷不正確的是

A．平衡時，乙中CO₂的轉化率大于60%

B．平衡時，甲中和丙中H₂的轉化率均是60%

C．平衡時，丙中c(CO₂)是甲中的2倍，是0.012 mol·L^－1

D．反應開始時，丙中的反應速率最快，甲中的反應速率最慢

Answer 1

解析　設平衡時甲中CO₂的轉化濃度為x mol·L^－1，則

　　　　　　H₂(g)　＋　CO₂(g) H₂O(g)＋CO(g)

起始,(mol·L^－1)  0.010   0.010         0       0

轉化,(mol·L^－1)   x       x           x       x

平衡,(mol·L^－1)  0.010－x  0.010－x    x       x

根據(jù)平衡常數(shù)得：＝，解得x＝0.006，

則甲中CO₂的轉化率為：×100%＝60%。

由于乙相對甲增大了c(H₂)，因此CO₂的轉化率增大，A項正確。

設平衡時丙中CO₂的轉化濃度為y mol·L^－1，則

　　　　　　H₂(g)�。�　CO₂(g) H₂O(g)＋CO(g)

起始,(mol·L^－1)  0.020    0.020        0        0

轉化,(mol·L^－1)   y        y          y        y

平衡,(mol·L^－1)  0.020－y  0.020－y    y        y

根據(jù)平衡常數(shù)得：＝，解得y＝0.012，則丙中CO₂的轉化率為：×100%＝60%，B項正確。平衡時甲中c(CO₂)＝0.010 mol·L^－1－0.006 mol·L^－1＝0.004 mol·L^－1，丙中c(CO₂)＝0.020 mol·L^－1－0.012 mol·L^－1＝0.008 mol·L^－1，C項錯誤。丙中反應物濃度最大，反應速率最快，甲中反應物濃度最小，反應速率最慢，D項正確。

答案　C