Question

8．某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX（g）和2molY（g）發(fā)生反應(yīng)：X（g）+mY（g）?3Z（g），平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%，在此平衡體系中加入1molZ（g），再將達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變．下列敘述不正確的是（　�。�

• A． m=2
• B． 兩次平衡的平衡常數(shù)相同
• C． X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1：1
• D． 第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0.4mol•L^-1

Answer 1

分析 A．平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%，在此平衡體系中加入1molZ（g），再將達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變，說明反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變；
B．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變；
C．設(shè)第一次達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)X參加反應(yīng)的物質(zhì)的量為amol，根據(jù)轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應(yīng)的物質(zhì)的量}{初始物質(zhì)的量}×100%$進(jìn)行計(jì)算；
D．該反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，第一次反應(yīng)是按照X、Y的計(jì)量數(shù)之比來投料，所以第二次平衡與第一次平衡是等效平衡，兩次平衡后各物質(zhì)的含量不變，據(jù)此解答．

解答 解：A．平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%，在此平衡體系中加入1molZ（g），再將達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變，說明反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，所以m=2，故A正確；
B．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，所以兩次平衡的平衡常數(shù)相同，故B正確；
C．設(shè)第一次達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)X參加反應(yīng)的物質(zhì)的量為amol，
           X（g）+2Y（g）?3Z（g）
開始（mol）  1      2       0
轉(zhuǎn)化（mol）  a      2a     3a
平衡（mol）（1-a）（2-2a）  3a
相同條件下，氣體的體積與物質(zhì)的量成正比，所以其體積分?jǐn)?shù)等于其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，即（1-a）：（2-2a）：3a=30%：60%：10%，所以a=0.1，則參加反應(yīng)的△n（X）=0.1mol、△n（Y）=0.2mol，
轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應(yīng)的物質(zhì)的量}{初始物質(zhì)的量}×100%$，
X的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.1mol}{1mol}×100%$=10%，Y的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.2mol}{2mol}×100%$=10%，所以X和Y的轉(zhuǎn)化率之比為1：1，故C正確；
D．該反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，第一次反應(yīng)是按照X、Y的計(jì)量數(shù)之比來投料，所以第二次平衡與第一次平衡是等效平衡，兩次平衡后各物質(zhì)的含量不變，投入Z后，設(shè)Z參加反應(yīng)的物質(zhì)的量為3bmol，
                 X（g）+2Y（g）?3Z（g）
第一次平衡（mol）：0.9     1.8       0.3
加入1molZ：0.9     1.8       1.3
轉(zhuǎn)化：b       2b        3b
第二次平衡（mol）：（0.9+b） （1.8+2b）（1.3-3b）
各物質(zhì)含量不變，所以（0.9+b）：（1.8+2b）：（1.3-3b）=30%：60%：10%=3：6：1，
b=0.3，n（Z）=（1.3-0.9）mol=0.4mol，Z的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題為2015年高考題，考查化學(xué)平衡計(jì)算、等效平衡、平衡常數(shù)等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，注意平衡常數(shù)、電離平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)、鹽類水解平衡常數(shù)都只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，難點(diǎn)是D選項(xiàng)計(jì)算，題目難度中等．