Question

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

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

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

Answer 1

分析 均維持T℃和容器體積不變，達到平衡時甲乙兩個容器中Z的濃度相等，說明兩個平衡互為等效平衡，即加入2molZ相當于加入了2molX、1molY，據(jù)此可知a=2，
A．利用化學平衡三段式列式計算平衡時各組分的濃度，然后帶入平衡常數(shù)表達式計算；
B．丙中X、Y的濃度為甲中的$\frac{1}{2}$，相當于減小壓強，平衡向著逆向移動，導致X的轉化率減小；
C．甲乙若在恒溫恒容條件下互為等效平衡，平衡常時c（Z）=1.2mol•L^-1，結合Z的分解反應為吸熱反應判斷平衡時Z的濃度變化；
D．結合B可知，丙中平衡時c（Z）＜0.6mol•L^-1，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算出甲中用Z表示的反應速率，然后利用化學反應速率與化學計量數(shù)成正比計算出X的速率．

解答 解：均維持T℃和容器體積不變，達到平衡時甲乙兩個容器中Z的濃度相等，說明兩個平衡互為等效平衡，即加入2molZ相當于加入了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
轉化（mol/L）1.2        0.6         1.2
平衡（mol/L）0.8        0.4         1.2
T℃時該反應的平衡常數(shù)為：K=$\frac{1．{2}^{2}}{0.8×0.4}$=4.5，故A錯誤；
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，相當于將丙中壓強減小，平衡向著氣體體積增大的逆向移動，導致丙中X的轉化率減小，則平衡時X的轉化率：甲＞丙，故B錯誤；
C．若在恒溫恒容條件下，甲乙互為等效平衡，平衡時c（Z）=1.2mol•L^-1，若乙是絕熱容器，Z轉化成X、Y的反應為吸熱反應，降低溫度平衡向著放熱的方向（即生成Z的方向）移動，導致Z的濃度增大，即c（Z）＞1.2mol•L^-1，故C正確；
D．結合B可知，丙中平衡時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錯誤；
故選C．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，正確判斷甲乙互為等效平衡為解答關鍵，注意掌握化學反應速率、轉化率、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．