Question

【题目】T0 ℃时，在2 L的密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)Z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1 ℃、T2 ℃时发生反应，X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是

A. 该反应的正反应是吸热反应

B. T0 ℃，从反应开始到平衡时:v(X)=0. 083 mol·L-1·min-1

C. 图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37. 5%

D. T1℃时，若该反应的平衡常数K=50，则T1<T0

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.根据“先拐先平数值大”判断温度高低,再结合平衡物质的量大小判断反应热类型。
B.根据v=c/t 计算。
C.由图a可以知道Y的物质的量变化量为0.25mol,开始时Y的物质的量为0.4mol,再利用转化率的定义计算。
D.先根据图a确定反应方程式,并计算出T0时平衡常数,再结合升高温度平衡向吸热反应移动进行判断。

该反应达到平衡状态时,X物质的量的变化量=（0.3-0.05）=0.25mol，Y物质的量的变化量=（0.4-0.15）=0.25mol,Z物质的量的的变化量=0.5-0=0.5mol，由于体积相同，方程式中物质的系数比等于各物质的变化量之比，所以该反应的方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g)；
A.由图b可以知道,温度为T1℃时，先到达平衡,所以T1> T2，温度越高，平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为放热反应,故A错误；
B. T0 ℃，从反应开始到平衡时:v(X)=（0.3-0.05）/(2×3)=0.042 mol·L-1·min-1, 故B错误；

C.由图a可以知道,Y的起始量为0.4mol，平衡时Y的物质的量为0.15mol，Y的变化量为0.25mol,所以Y的转化率为0.25/0.4×100%=62.5%，故C错误；
D. 由图a可以知道,温度为T0 ℃达平衡时,X、Y、Z的物质的量浓度分别为0.025mol/L、0.075mol/L、0.25mol/L,反应为X(g)+Y(g) 2Z(g)，的平衡常数K=c2(Z)/ c(X)c(Y)=0.25×0.25/(0.075×0.025)=100/3，由以上分析可知，该反应为放热反应，T1℃时，K=50，平衡常数增大，降低温度，平衡右移，则T1<T0，故D正确；

综上所述，本题选D。