Question

在密闭容器中进行如下反应：X（g）+Y（g）?2Z（g），已知X、Y、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，达到平衡时，各物质的浓度不可能是（　　）

• A、Z为0.3 mol/L
• B、Y为0.15 mol/L
• C、X为0.1 mol/L
• D、Z为0.4 mol/L

Answer 1

分析：化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，
若反应向正反应进行到达平衡，X₂、Y₂的浓度最小，Z的浓度最大；
若反应逆正反应进行到达平衡，X₂、Y₂的浓度最大，Z的浓度最小；
利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析．

解答：解：若反应向正反应进行到达平衡，X₂、Y₂的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：
             X₂（气）+Y₂（气）?2Z（气），
开始（mol/L）：0.1    0.2          0.2
变化（mol/L）：0.1    0.1          0.2   
平衡（mol/L）：0      0.1          0.4 
若反应逆正反应进行到达平衡，X₂、Y₂的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：
              X₂（气）+Y₂（气）?2Z（气），
开始（mol/L）：0.1    0.2           0.2
变化（mol/L）：0.1    0.1           0.2   
平衡（mol/L）：0.2    0.3            0
由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0＜c（X₂）＜0.2，0.1＜c（Y₂）＜0.4，0＜c（Z）＜0.4，
所以Z不可能为0.4 mol/L，故D错误．
故选D．

点评：本题考查了化学平衡的建立，难度不大，关键是利用可逆反应的不完全性，运用极限假设法解答，假设法是解化学习题的常用方法．