Question

12．相同溫度下體積均為1.5L的兩個恒容容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：X₂（g）+3Y₂（g）?2XY₃（g）△H=-92.6kJ•mol^-1，實驗測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器編號	起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol			達(dá)平衡時體系能量的變化
	X2	Y2	XY3
①	1	3	0	放熱46.3 kJ
②	0.8	2.4	0.4	Q（Q＞0）

下列敘述不正確的是（　　）

• A． 容器①中達(dá)到平衡時，Y₂的轉(zhuǎn)化率為50%
• B． Q=27.78kJ
• C． 容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，K=$\frac{16}{27}$
• D． 相同溫度下；起始時向容器中充入1.0X₂mol、3.0molY₂和2molXY₃；反應(yīng)達(dá)到平衡前v（正）＞v（逆）

Answer 1

分析 由達(dá)平衡時①放出的熱為46.3kJ，平衡時參加反應(yīng)Y₂的物質(zhì)的量=$\frac{46.3kJ}{92.6kJ}$×3mol=1.5mol，則容器①中：
                        X₂（g）+3Y₂（g）═2XY₃（g）
起始量（mol）：1           3              0
變化量（mol）：0.5        1.5            1
平衡量（mol）：0.5            1.5       1
A．轉(zhuǎn)化率=$\frac{物質(zhì)的量變化量}{起始物質(zhì)的量}$×100%；
B．容器②中按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得X₂0.2mol，Y₂0.6mol，所以X₂總量為1mol，Y₂總量為3mol，與容器①中相同物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，容器①、②中達(dá)到平衡為等效平衡，平衡時相同組分的物質(zhì)的量相等，故容器②中轉(zhuǎn)化的Y₂為2.4mol-1.5mol=0.9mol，結(jié)合熱化學(xué)方程式計算；
C．容器①、②溫度相等，平衡常數(shù)相等，根據(jù)K=$\frac{{c}^{2}（X{Y}_{3}）}{c（{X}_{2}）×{c}^{3}（{Y}_{2}）}$計算平衡常數(shù)；
D．等效為開始充入2.0 X₂ mol、6.0 mol Y₂，進(jìn)一步等效為在甲平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，平衡時轉(zhuǎn)化率增大，則平衡時 X₂ 小于1mol，故反應(yīng)正向進(jìn)行．

解答 解：由達(dá)平衡時①放出的熱為46.3kJ，平衡時參加反應(yīng)Y₂的物質(zhì)的量=$\frac{46.3kJ}{92.6kJ}$×3mol=1.5mol，則容器①中：
                   X₂（g）+3Y₂（g）═2XY₃（g）
起始量（mol）：1       3         0
變化量（mol）：0.5     1.5       1
平衡量（mol）：0.5     1.5       1
A．Y₂轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.5mol}{1mol}$×100%=50%，故A正確；
B．容器②中按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得X₂0.2mol，Y₂0.6mol，所以X₂總量為1mol，Y₂總量為3mol，與容器①中相同物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，容器①、②中達(dá)到平衡為等效平衡，平衡時相同組分的物質(zhì)的量相等，故容器②中轉(zhuǎn)化的Y₂為2.4mol-1.5mol=0.9mol，Q=$\frac{0.9mol}{3mol}$×92.6kJ=27.78kJ，故B正確；
C．容器①、②溫度相等，平衡常數(shù)相等，平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（X{Y}_{3}）}{c（{X}_{2}）×{c}^{3}（{Y}_{2}）}$=$\frac{（\frac{1}{1.5}）^{2}}{\frac{0.5}{1.5}×（\frac{1.5}{1.5}）^{3}}$=$\frac{4}{3}$，故C錯誤；
D．等效為開始充入2.0 X₂ mol、6.0 mol Y₂，進(jìn)一步等效為在甲平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，平衡時轉(zhuǎn)化率增大，則平衡時 X₂ 小于1mol，故反應(yīng)正向進(jìn)行，反應(yīng)達(dá)到平衡前v（正）＞v（逆），故D正確．
故選C．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算與影響因素、等效平衡等，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，題目難度中等，注意對等效平衡規(guī)律的理解掌握．