某温度下,H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=。在该

最全题库2022-08-02  53

问题 某温度下,H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=。在该温度下向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是(  )。A.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%C.平衡时,乙中CO2的转化率小于60%D.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍

选项 A.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,乙中CO2的转化率小于60%
D.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍

答案 C

解析 对于甲容器,设反应的H2的浓度为x mol·L-1,可以列三段式进行相关计算:浓度越大反应速率越快,由表中数据可以知道,甲、乙容器内,开始CO2浓度相等,乙中H2浓度比甲中浓度大,所以速率:乙>甲;乙、丙容器内,开始H2浓度相等,丙中CO2浓度比乙中浓度大,所以速率:丙>乙,故速率:丙>乙>甲,A项正确。甲中H2的转化率为,甲、丙两容器内起始浓度c(H2):c(CO2)=1:1,反应前后体积不变,恒温、恒容下,甲、丙为等效平衡,则丙容器中H2的转化率为60%,B项正确。甲中CO2的转化率为,恒温、恒容下,乙中H2的起始浓度比甲中H2的起始浓度大,故乙中CO2的转化率比甲中的高,大于60%,C项错误。由上述计算可以知道,平衡时甲容器内c(CO2)=(0.01-x)mol·L-1=0.004 mol·L,甲、丙为等效平衡,平衡时,甲、丙中CO2的转化率相等,由C项计算可知为60%,故平衡时丙容器内c(CO2)=0.02 mol·L-1×(1—60%)=0.008 mol·L-1,故平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,D项正确。
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