Question

11．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）+m Y（g）?3Z（g），平衡時，X、Y、Z的體積分數(shù)分別為20%、40%、40%．在此平衡體系中加入1molZ（g），再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數(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，平衡常數(shù)值為2
• C． X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1：1
• D． 第二次平衡時，Z的濃度為1.0 mol•L^-1

Answer 1

分析 A．反應(yīng)：X（g）+m Y（g）?3Z（g），平衡時，X、Y、Z的體積分數(shù)分別為20%、40%、40%．在此平衡體系中加入1molZ（g），再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數(shù)不變，可知m=2；
B．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)；
C．加入1molX（g）和2molY（g），與化學計量數(shù)的比值相同；
D．X（g）+2 Y（g）?3Z（g）
開始 1          2              0
轉(zhuǎn)化  x         2x             3x
平衡1-x        2-2x          3x
$\frac{1-x}{1-x+2-2x+3x}$=20%，解得x=0.4
則Z的平衡濃度為$\frac{0.4mol×3}{2L}$=0.6mol/L，
由極限轉(zhuǎn)化可知，若開始投入3molZ時平衡濃度為0.6mol/L，體積不變時物質(zhì)的量增大，濃度增大．

解答 解：A．反應(yīng)：X（g）+m Y（g）?3Z（g），平衡時，X、Y、Z的體積分數(shù)分別為20%、40%、40%．在此平衡體系中加入1molZ（g），再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數(shù)不變，則該反應(yīng)為體積不變的反應(yīng)，1+m=3，可知m=2，故A正確；
B．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，則兩次平衡的平衡常數(shù)相同，
     X（g）+2 Y（g）?3Z（g）
開始 1          2              0
轉(zhuǎn)化  x         2x             3x
平衡1-x        2-2x          3x
$\frac{1-x}{1-x+2-2x+3x}$=20%，解得x=0.4
K=$\frac{（0.6）^{3}}{0.3×（0.6）^{2}}$=2，故B正確；
C．加入1molX（g）和2molY（g），與化學計量數(shù)的比值相同，則X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1：1，故C正確；
D．X（g）+2 Y（g）?3Z（g）
開始 1          2              0
轉(zhuǎn)化  x         2x             3x
平衡1-x        2-2x          3x
$\frac{1-x}{1-x+2-2x+3x}$=20%，解得x=0.4
則Z的平衡濃度為$\frac{0.4mol×3}{2L}$=0.6mol/L，
由極限轉(zhuǎn)化可知，若開始投入3molZ時平衡濃度為0.6mol/L，體積不變時物質(zhì)的量增大，濃度增大，再加入1molZ，$\frac{3}{0.6mol/L}=\frac{4}{c（Z）}$，則c（Z）=0.8mol/L，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握化學平衡三段法、轉(zhuǎn)化率計算等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，注意選項D為解答的難點，題目難度不大．