高中化学题求解
某温度下H2+CO2=H2O+CO的平衡常数K=9/4,该温度下在甲乙丙三个恒容密闭容器中,投入H2和CO2其起始浓度如下:起始浓度甲乙丙C(H2)0.0100.0200...
某温度下H2+CO2=H2O+CO的平衡常数K=9/4,该温度下在甲乙丙三个恒容密闭容器中,投入H2和CO2其起始浓度如下 : 起始浓度 甲 乙 丙
C(H2) 0.010 0.020 0.020
C(CO2)0.010 0.010 0.020
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L
D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
求详解 展开
C(H2) 0.010 0.020 0.020
C(CO2)0.010 0.010 0.020
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L
D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
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由于H2+CO2=H2O+CO中,H2和CO2的系数都是1,所以,H2和CO2都相同。
一般情况下,平衡常数只与温度有关,与浓度无关(浓度与反应速度有关)。
因此,乙容器的平衡常数仍然为K=9/4。
以甲容器为例来分析,K=C(H2O)*C(CO)/ C(H2)*C(CO2)=9/4.
假设CO2的转化率为x,那么H2的转化率也为x。
H2和CO2 的浓度都是减少了x*0.01,剩余0.01(1-x),
H2O和CO的浓度是x*0.01。
(x*0.01)*(x*0.01) / 0.01(1-x)* 0.01(1-x) = 9/4
x*x / (1-x)*(1-x) = 9/4
x/(1-x)= 3/2
2x=3-3x
5x=3,x=0.6
因此,甲中和丙中H2的转化率均是60%,选B
而对于乙,H2和CO2 的浓度都是减少了x*0.01,H2剩余0.01(1-x),而CO2 剩余0.02-0.01x
(x*0.01)*(x*0.01) / 0.01(1-x)* 0.01(2-x)= 9/4
显然,x肯定小于60%。
实际上,用勒夏特列定理也可以推出,反应物增加,平衡向左移动,转化率应该下降。所以,A是错的。
由于丙的转化率也是60%,而丙的CO2应该剩余0.02*(1-0.6)=0.08,所以C是错的;
反应开始时,丙中的反应物浓度最高,所以反应速率最快;甲中的反应物浓度最低,所以反应速率最慢。所以,D是对的。
最后,选择BD!
一般情况下,平衡常数只与温度有关,与浓度无关(浓度与反应速度有关)。
因此,乙容器的平衡常数仍然为K=9/4。
以甲容器为例来分析,K=C(H2O)*C(CO)/ C(H2)*C(CO2)=9/4.
假设CO2的转化率为x,那么H2的转化率也为x。
H2和CO2 的浓度都是减少了x*0.01,剩余0.01(1-x),
H2O和CO的浓度是x*0.01。
(x*0.01)*(x*0.01) / 0.01(1-x)* 0.01(1-x) = 9/4
x*x / (1-x)*(1-x) = 9/4
x/(1-x)= 3/2
2x=3-3x
5x=3,x=0.6
因此,甲中和丙中H2的转化率均是60%,选B
而对于乙,H2和CO2 的浓度都是减少了x*0.01,H2剩余0.01(1-x),而CO2 剩余0.02-0.01x
(x*0.01)*(x*0.01) / 0.01(1-x)* 0.01(2-x)= 9/4
显然,x肯定小于60%。
实际上,用勒夏特列定理也可以推出,反应物增加,平衡向左移动,转化率应该下降。所以,A是错的。
由于丙的转化率也是60%,而丙的CO2应该剩余0.02*(1-0.6)=0.08,所以C是错的;
反应开始时,丙中的反应物浓度最高,所以反应速率最快;甲中的反应物浓度最低,所以反应速率最慢。所以,D是对的。
最后,选择BD!
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