Question

9．在2L密闭容器内，800℃时反应：2XY （g）+Y₂（g）?2XY₂（g）体系中，n（XY）随时间的变化如表：

时间（s）	0	1	2	3	4	5
n（XY）（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=$\frac{c（XY{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（XY）{\;}^{2}c（Y{\;}_{2}）}$．
（2）如图中表示XY₂的变化的曲线是b．用Y₂表示从0～2s内该反应的平均速率v=0.0015mol•L^-1•S^-1．
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是B．
A．v（XY₂）=2v（Y₂）             
B．容器内压强保持不变
C．XY、Y₂、XY₂的浓度之比为2：1：2   
D．容器内密度保持不变．

Answer 1

分析 （1）平衡常数表达式等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积；
（2）根据表格知，随着反应的进行，XY的物质的量减小，则平衡向正反应方向移动，XY₂的物质的量逐渐增大，根据XY和XY₂之间转化关系式计算平衡时XY₂的物质的量，从而确定曲线；先计算XY的反应速率，再根据同一化学反应中同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算Y₂的反应速率；
（3）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量也不变．

解答 解：（1）平衡常数表达式等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积，K=$\frac{c（XY{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（XY）{\;}^{2}c（Y{\;}_{2}）}$，故答案为：$\frac{c（XY{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（XY）{\;}^{2}c（Y{\;}_{2}）}$；
（2）根据表格知，随着反应的进行，XY的物质的量减小，则平衡向正反应方向移动，XY₂的物质的量逐渐增大，当反应达到平衡状态时，参加反应的n（XY）=（0.020-0.007）mol=0.013mol，根据XY和XY₂之间转化关系式知，平衡状态时生成n（XY₂）等于参加反应的n（XY），所以为0.013mol，c（XY₂）=$\frac{0.013mol}{2L}$，故选b；
0～2s时，v（XY）=$\frac{\frac{（0.020-0.008）mol}{2L}}{2s}$=0.003mol/（L．s），同一化学反应中同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以v（Y₂）=$\frac{1}{2}$v（XY）=0.0015mol•L^-1•S^-1，
故答案为：b；0.0015mol•L^-1•S^-1；
（3）A、当v （XY₂）=2v （Y₂）时，没有指明正逆方向，该反应不一定达到平衡状态，故错误；
B、该反应是一个反应气体气体体积改变的可逆反应，当达到平衡状态时，各物质的浓度不变，则容器内压强保持不变，故正确；
C、XY、Y₂、XY₂的浓度之比为2：1：2，浓度之比等于系数之比，不能说明正逆反应速率相同，不能说明达到化学平衡，故错误；
D、根据质量守恒定律知，混合物质量始终不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度始终不变，所以不能据此判断是否达到平衡状态，故错误；
故选B．

点评 本题考查了化学平衡状态的判断、化学反应速率的计算等知识点，根据v=$\frac{△c}{△t}$、v（正）=v（逆）来分析解答即可，难度不大．