Question

3．某溫度下，向2L的密閉容器中加入1molX和2molY：X（g）+mY（g）?3Z（g），平衡時X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%．向平衡體系中再加入1molZ，重新建立平衡時X、Y、Z的體積分數(shù)不變．下列敘述不正確的是（　　）

• A． m=2
• B． X與Y的轉(zhuǎn)化率相等
• C． 該溫度下的平衡常數(shù)約為9.3×10^-3
• D． 重新建立平衡時Z的濃度為0.4mol•L^-1

Answer 1

分析 向平衡體系中再加入1molZ，重新建立平衡時X、Y、Z的體積分數(shù)不變，說明壓強不影響該平衡，則反應前后總計量數(shù)相等，則1+m=3，m=2；X、Y的初始濃度之比為1：2，計量數(shù)之比為1：2，則二者的轉(zhuǎn)化率相等；根據(jù)重新達到平衡時Z的體積分數(shù)不變及反應過程中總物質(zhì)的量不變計算出Z的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算出Z的濃度；
根據(jù)反應前后總物質(zhì)的量不變及各組分的體積分數(shù)計算出第一次平衡時各組分的物質(zhì)的量，然后根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算出平衡濃度，最后根據(jù)平衡常數(shù)的表達式計算出該反應在該溫度下的平衡常數(shù)．

解答 解：A．向平衡體系中再加入1molZ，重新建立平衡時X、Y、Z的體積分數(shù)不變，說明壓強不影響該平衡，則反應前后總計量數(shù)相等，則1+m=3，m=2，故A正確；
B．向2L的密閉容器中加入1molX和2molY，由于m=2，則反應過程中消耗X、Y的物質(zhì)的量之比為1：2，所以X、Y的轉(zhuǎn)化率一定相等，故B正確；
C．由于反應前后氣體的總物質(zhì)的量不變，平衡時氣體的總物質(zhì)的量仍然為1mol+2mol=3mol，則第一次平衡時X、Y、Z的物質(zhì)的量濃度分別為：c（X）=$\frac{3mol×30%}{2L}$=0.45mol/L，c（Y）=$\frac{3mol×60%}{2L}$=0.9mol/L，c（Z）=$\frac{3mol×10%}{2L}$=0.15mol，則該反應在該溫度下的平衡常數(shù)為：K=$\frac{0.1{5}^{3}}{0.45×0．{9}^{2}}$≈9.3×10^-3，故C正確；
D．再加入1molZ后總物質(zhì)的量為4mol，重新達到平衡時Z的體積分數(shù)仍然為10%，則重新建立平衡時Z的濃度為：$\frac{4mol×10%}{2L}$=0.2mol/L，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，明確化學平衡及其影響因素為解答關鍵，注意掌握化學平衡常數(shù)的概念及表達式，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．