已知：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/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

Question

已知：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41kJ/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 1

A．平衡时放出的热量为32.8 kJ，故参加反应的CO的物质的量为(32.8)/(41)=0.8mol，故υ（CO）=((0.8mol)/(2L))/(10min)=4.0×10^-2 mol/（L•min），故A正确；
B．容器①中，
           CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）
开始（mol）：1       4         0       0
变化（mol）：0.8     0.8       0.8     0.8
平衡（mol）：0.2     3.2       0.8     0.8
故平衡常数k=(c(CO2)•c(H2))/(c(CO)•c(H2O))=(0.8×0.8)/(0.2×3.2)=1，
故容器③中的平衡常数为1，Qc=(2×1)/(1×1)=2>1，故平衡逆向移动，故υ（CO）_生成>υ（CO）_消耗，故B正确；
C．由B可知：容器②中的平衡常数为1，故逆反应的平衡常数也为1，令容器②中CO₂的物质的量变化量为amol，则：
           CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）
开始（mol）  1       4         0      0
变化（mol）：a       a         a      a
平衡（mol）：1-a     4-a       a      a
平衡常数k=(a×a)/((1-a)×(4-a))=1，解得a=0.8，
令容器③中CO₂的物质的量变化量为bmol，则：
           CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）
开始（mol）：2       1         1      1
变化（mol）：b       b         b      b
平衡（mol）：2-b    1-b       1+b    1+b
平衡常数k=((1+b)×(1+b))/((2-b)×(1-b))=1，解得b=0.2，
故容器②中CO₂的物质的量变化量为0.8mol，③中CO₂的物质的量变化量为0.2mol，故(Q1)/(Q2)=(0.8)/(0.2)=(4)/(1)，故C正确；
D．由B、C可知：平衡时，容器①中CO的物质的量为0.2mol，容器②中CO的物质的量为0.8mol，故D错误；
故选D．