700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1)
反应时间/min | n(CO)/mol | n(H2O)/mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
t1 | 0.80 | |
t2 | 0.20 |
下列说法正确是( )
A. 反应在t1min内的平均速率为v(H2)=mol·L-1·min-1
B. 保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20mol H2O,达到平衡时n(CO2)=0.40mol
C. 保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数减小
D. 若温度升高至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A、t1min内,消耗CO的物质的量(1.2-0.80)mol=0.4mol,同时生成n(H2)=0.4mol,根据化学反应速率的数学表达式,v(H2)==mol/(L·min),故A错误;
B、CO与H2O系数之比为1:1,充入0.60molCO和1.20molH2O与充入1.20molCO和0.60molH2O,平衡时生成物的浓度相同,t1min时,n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol-0.4mol=0.2mol,,t2min时n(H2O)=0.2mol,说明t1min时反应已经达到平衡状态,根据化学方程式可知,则生成n(CO2)=0.4mol,故B正确;
C、保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,增大反应物的浓度,平衡向正反应方向进行,达到平衡时,CO转化率增大,根据平衡移动原理可知,H2O的体积分数增大,故C错误;
D、 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始:1.2 0.6 0 0
平衡:0.8 0.2 0.4 0.4
K==1,升高温度到800℃,此时的化学平衡常数为0.64<1,说明升高温度,平衡向逆反应方向进行,该反应的正反应方向为放热反应,故D错误;
答案选B。
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