【母题来源】 2013年江苏卷第15题
【母题原题】
一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II、III,在I中充入1molCO和1molH2O,在II中充入1molCO2和1mol H2,在III中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.容器I、II中正反应速率相同
B.容器I、III中反应的平衡常数相同
C.容器I中CO的物质的量比容器II中的多
D.容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和小于1
【答案】CD
【试题解析】根据题目所给条件可知,CO气体与水蒸气的反应为放热反应,由化学方程式各气体物质的系数可知,该化学反应前后气体系数相等。密闭容器I、II、III均绝热,与外界没有热量交换,则反应放热时,容器内温度升高,反应吸热时,温度降低。A、在I中充入1molCO和1molH2O,在II中充入1molCO2和1mol H2,刚开始时,容器I、中正反应速率最大,逆反应速率为零,反应向正反应方向进行,放出热量,容器内温度升高;容器II中正反应速率为零,逆反应速率最大,反应向逆反应方向进行,吸收热量,容器内温度降低,达到平衡时,容器I温度大于700℃,容器II温度小于700℃,所以,容器I中正反应速率大于容器II中正反应速率,故A项错误;B、在I中充入1molCO和1molH2O,在III中充入2molCO和2molH2O,容器III中各物质的物质的量为容器I物质的量的2倍,容器III可看成容器I体积压缩一半,各物质浓度增加一倍,若温度恒定,则平衡不移动;但恒容绝热的情况下,容器III中反应物向右转化的量更多,所以容器III温度比容器I更高,更有利于平衡向逆反应方向移动,故平衡常数容器III小于容器I。故B型错误;C、若温度恒定,因为容器I、II所加物质根据化学方程式转换后相等,所以容器I、II等效,但本题所给容器绝热,达到平衡时,两者温度不等,容器I温度大于700℃,容器II温度小于700℃,有利于容器I平衡向逆反应方向移动,故容器I中CO的物质的量比容器II中的多,C型正确;D、若温度恒定,容器I、II所加物质等效,容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和等于1。但两者温度不等,达到平衡时,容器I温度大于700℃,容器II温度小于700℃,有利于容器I平衡向逆反应方向移动,有利于容器II平衡向正反应方向移动,故容器I中CO的转化率相应减小,容器II中CO2的转化率同样会相应减小,因此,容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和小于1,,正确。因此正确答案为CD。