Question

11．反應(yīng)AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）在容積為10L的密閉容器中進(jìn)行．起始時(shí)AX₃和X₂均為0.2mol．反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v（AX₅）=0.17 mol•L^-1•min^-1
• B． 實(shí)驗(yàn)b達(dá)到平衡時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)為10
• C． 實(shí)驗(yàn)c達(dá)到平衡時(shí)，AX₃的平衡轉(zhuǎn)化率為50%
• D． 圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v（AX₅）由大到小的次序?yàn)閎＞c＞a

Answer 1

分析 A．實(shí)驗(yàn)a中60min到達(dá)平衡，恒溫恒容下，利用壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量，再利用差量法計(jì)算生成的AX₅的物質(zhì)的量，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（AX₅）；
B．恒溫恒容下，利用壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量，再利用差量法計(jì)算各組分物質(zhì)的量變化量，進(jìn)而計(jì)算平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量，再根據(jù)K=$\frac{c（A{X}_{5}）}{c（A{X}_{3}）×c（{X}_{2}）}$計(jì)算平衡常數(shù)；
C．恒溫恒容下，利用壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量，再利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)的AX₃的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算AX₃的轉(zhuǎn)化率；
D．恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，單位時(shí)間內(nèi)壓強(qiáng)變化越大，說(shuō)明濃度變化越大，表示的反應(yīng)速率越快．

解答 解：A．實(shí)驗(yàn)a中60min到達(dá)平衡，恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為（0.2+0.2）mol×$\frac{120kPa}{160kPa}$=0.3mol，則：
AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）△n
                 1       1
                 0.1mol   0.4mol-0.3mol=0.1mol
故v（AX₅）=$\frac{\frac{0.1mol}{10L}}{60min}$=1.7×10^-4mol/L•min，故A錯(cuò)誤；
B．恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，實(shí)驗(yàn)b中平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為（0.2+0.2）mol×$\frac{120kPa}{160kPa}$=0.3mol，則：
            AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）△n=1
起始量（mol）：0.2     0.2      0
變化量（mol）：0.1     0.1      0.1     0.4-0.3=0.1
平衡量（mol）：0.1     0.1      0.1
容器容積為10L，則平衡常數(shù)K=$\frac{c（A{X}_{5}）}{c（A{X}_{3}）×c（{X}_{2}）}$=$\frac{0.01}{0.01×0.01}$=100，故B錯(cuò)誤；
C．恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，實(shí)驗(yàn)c中平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為（0.2+0.2）mol×$\frac{140kPa}{175kPa}$=0.32mol，則：
AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）△n
 1                       1
0.08mol              0.4mol-0.32mol=0.08mol
AX₃的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.08mol}{0.2mol}$×100%=40%，故C錯(cuò)誤；
D．恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，單位時(shí)間內(nèi)壓強(qiáng)變化越大，說(shuō)明濃度變化越大，表示的反應(yīng)速率越快，a在60min到達(dá)平衡，壓強(qiáng)變化40 kPa，b在40min到達(dá)平衡，壓強(qiáng)變化40 kPa，c在45min到達(dá)平衡，壓強(qiáng)變化35 kPa，可知反應(yīng)速率：b＞c＞a，故D正確，
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素、平衡常數(shù)、反應(yīng)速率等，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，D選項(xiàng)中注意根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)壓強(qiáng)變化判斷，難度中等．