单选题
1159、在C0[g]+H20[g]C02[g]+H2[g]-Q的平衡中,能同等程度的增加正、逆反应速率的是( )。
A
加催化剂
B
增加C02的浓度
C
减少CO的浓度
D
升高温度
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于化学反应速率和化学平衡的经典题目。我们需要分析各个选项对正、逆反应速率的具体影响,找出能**同等程度**增加两者速率的条件。
### 1. 反应分析
给出的反应方程式为:
$$ \text{CO}(g) + \text{H}_2\text{O}(g) \rightleftharpoons \text{CO}_2(g) + \text{H}_2(g) - Q $$
* **状态**:所有物质均为气体。
* **热效应**:$-Q$ 表示该反应为**吸热反应**(注意:有些教材或语境下 $-Q$ 可能指放热,但通常 $\Delta H > 0$ 写为 $-Q$ 较少见,一般放热写为 $+Q$ 或 $\Delta H < 0$,吸热写为 $-Q$ 或 $\Delta H > 0$。**但在本题中,无论吸热还是放热,都不影响对“同等程度增加速率”这一核心考点的判断,因为催化剂的特性是通用的。** 不过通常高中化学中,若写为 $-Q$ 在生成物侧,往往暗示这是一个放热反应的逆过程或者排版习惯问题,标准写法若是 $\text{A} + \text{B} \rightleftharpoons \text{C} + \text{D} + Q$ 为放热,$\text{A} + \text{B} \rightleftharpoons \text{C} + \text{D} - Q$ 为吸热。这里我们重点关注速率变化规律)。
* **气体分子数变化**:反应前气体分子数 $1+1=2$,反应后气体分子数 $1+1=2$。反应前后气体体积不变。
### 2. 选项逐一解析
**A. 加催化剂**
* **原理**:催化剂通过降低反应的活化能,从而加快化学反应速率。
* **影响**:催化剂能**同等程度**地降低正反应和逆反应的活化能,因此能**同等程度**地增加正反应速率和逆反应速率。
* **结果**:平衡不移动,但 $v_{\text{正}}$ 和 $v_{\text{逆}}$ 都增大且增大幅度相同。
* **结论**:符合题意。
**B. 增加 $\text{CO}_2$ 的浓度**
* **原理**:增加生成物浓度。
* **影响**:瞬间逆反应速率 $v_{\text{逆}}$ 增大,而正反应速率 $v_{\text{正}}$ 在这一瞬间不变(随后因平衡移动会逐渐变化)。
* **结果**:$v_{\text{逆}} > v_{\text{正}}$,两者增加程度不同(一个增加,一个瞬间不变)。
* **结论**:不符合题意。
**C. 减少 $\text{CO}$ 的浓度**
* **原理**:减少反应物浓度。
* **影响**:瞬间正反应速率 $v_{\text{正}}$ 减小,逆反应速率 $v_{\text{逆}}$ 在这一瞬间不变。
* **结果**:速率是减小而不是增加,且变化程度不同。
* **结论**:不符合题意。
**D. 升高温度**
* **原理**:温度升高,分子能量增加,有效碰撞频率增加。
* **影响**:无论是吸热反应还是放热反应,升高温度都会使正、逆反应速率**同时增加**。
* **关键点**:但是,升高温度对吸热方向反应速率的增加倍数**大于**对放热方向反应速率的增加倍数。因此,正、逆反应速率虽然都增加了,但**不是同等程度**增加,这会导致平衡发生移动(向吸热方向移动)。
* **结论**:不符合“同等程度”这一要求。
### 3. 总结
只有**催化剂**能够在不改变平衡状态的前提下,同等程度地改变(通常是加快)正、逆反应速率。
**正确答案:A**
相关知识点:
基元反应相关概念要分清
题目纠错
化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
