Question

17．三個(gè)密閉容器中進(jìn)行同樣的可逆反應(yīng)：aX（g）+Y（g）═2Z（g）；△H＜0，均維持T℃和容器體積不變，2min時(shí)，甲容器達(dá)到平衡．以下描述正確的是（　�。�

	甲	乙	丙
容積	1L	1L	0.5L
起始加入物質(zhì)	X：2mol，Y：1mol	Z：2mol	X：0.5mol，Y：0.25mol
平衡時(shí)	c（Z）=1.2mol•L-1	c（Z）=1.2mol•L-1

• A． T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為3.75
• B． 平衡時(shí)，X轉(zhuǎn)化率：甲＜丙
• C． 若乙是絕熱容器，則平衡時(shí)，c（Z）＞1.2mol•L^-1
• D． 前2min內(nèi)，丙容器中用X表示的平均反應(yīng)速率v（X）=0.6mol•L^-1

Answer 1

分析 均維持T℃和容器體積不變，達(dá)到平衡時(shí)甲乙兩個(gè)容器中Z的濃度相等，說明兩個(gè)平衡互為等效平衡，即加入2molZ相當(dāng)于加入了2molX、1molY，據(jù)此可知a=2，
A．利用化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡時(shí)各組分的濃度，然后帶入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
B．丙中X、Y的濃度為甲中的$\frac{1}{2}$，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向著逆向移動(dòng)，導(dǎo)致X的轉(zhuǎn)化率減�。�
C．甲乙若在恒溫恒容條件下互為等效平衡，平衡常時(shí)c（Z）=1.2mol•L^-1，結(jié)合Z的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)判斷平衡時(shí)Z的濃度變化；
D．結(jié)合B可知，丙中平衡時(shí)c（Z）＜0.6mol•L^-1，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算出甲中用Z表示的反應(yīng)速率，然后利用化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比計(jì)算出X的速率．

解答 解：均維持T℃和容器體積不變，達(dá)到平衡時(shí)甲乙兩個(gè)容器中Z的濃度相等，說明兩個(gè)平衡互為等效平衡，即加入2molZ相當(dāng)于加入了2molX、1molY，據(jù)此可知a：1：2=2：1：2，則a=2，
A.2X（g）+Y（g）═2Z（g），
初始（mol/L）2            1            0
轉(zhuǎn)化（mol/L）1.2        0.6         1.2
平衡（mol/L）0.8        0.4         1.2
T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K=$\frac{1．{2}^{2}}{0.8×0.4}$=4.5，故A錯(cuò)誤；
B．丙中X、Y的濃度為甲中X、Y濃度的$\frac{1}{2}$，在恒容恒溫條件下，相當(dāng)于將丙中壓強(qiáng)減小，平衡向著氣體體積增大的逆向移動(dòng)，導(dǎo)致丙中X的轉(zhuǎn)化率減小，則平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率：甲＞丙，故B錯(cuò)誤；
C．若在恒溫恒容條件下，甲乙互為等效平衡，平衡時(shí)c（Z）=1.2mol•L^-1，若乙是絕熱容器，Z轉(zhuǎn)化成X、Y的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡向著放熱的方向（即生成Z的方向）移動(dòng)，導(dǎo)致Z的濃度增大，即c（Z）＞1.2mol•L^-1，故C正確；
D．結(jié)合B可知，丙中平衡時(shí)c（Z）＜0.6mol•L^-1，則v（Z）＜$\frac{0.6mol/L}{2min}$=0.3mol•L^-1，則丙中v（X）=v（Z）＜0.3mol•L^-1，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，正確判斷甲乙互為等效平衡為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、化學(xué)平衡常數(shù)的概念及表達(dá)式，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．