Question

11．在一个密闭容器中进行如下反应：2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g），反应过程中某一时刻X₂、Y₂、Z的浓度分别为0.2mol•L^-1、0.1mol•L^-1、0.2mol•L^-1．当反应达到平衡时，下列数据可能合理的是（　　）

• A． Z的浓度为0.4 mol•L^-1
• B． X₂、Z的浓度均为0.15 mol•L^-1
• C． X₂与Z的浓度之和为0.4 mol•L^-1
• D． X₂的浓度为0.4 mol•L^-1

Answer 1

分析 可逆反应的特点：反应不能进行到底．可逆反应无论进行多长时间，反应物不可能100%地全部转化为生成物；
全部转到一边，求算各物质浓度的取值范围，依此得出正确结论，
某一时刻X₂、Y₂、Z的浓度分别为0.2mol•L^-1、0.1mol•L^-1、0.2mol•L^-1．
2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g），
0.2 0.1 0.2
正向转化 0 0 0.4
逆向转化 0.4 0.2 0
Z全部转化时，X₂的物质的量浓度为：0.2mol/L+0.2mol/L=0.4•L^-1，Y₂的物质的量浓度为：0.1mol/L+0.1mol/L=0.2mol•L^-1，
故c（X₂）的取值范围为：0.2mol/L＜c（X₂）＜0.4 mol•L^-1；
当X₂全部转化时，Z的物质的量浓度为：0.2mol/L+0.2mol/L=0.4mol•L^-1，
Y₂的物质的量浓度为：0
故c（Y₂）的取值范围为：0＜c（Y₂）＜0.2mol•L^-1，c（Z）的取值范围为：0.2mol/L＜c（Z）＜0.4 mol•L^-1．

解答 解：某一时刻X₂、Y₂、Z的浓度分别为0.2mol•L^-1、0.1mol•L^-1、0.2mol•L^-1．
          2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g），
           0.2      0.1      0.2
正向转化    0        0       0.4
逆向转化    0.4      0.2      0
Z全部转化时，X₂的物质的量浓度为：0.2mol/L+0.2mol/L=0.4•L^-1，Y₂的物质的量浓度为：0.1mol/L+0.1mol/L=0.2mol•L^-1，
故c（X₂）的取值范围为：0.2mol/L＜c（X₂）＜0.4 mol•L^-1；
当X₂全部转化时，Z的物质的量浓度为：0.2mol/L+0.2mol/L=0.4mol•L^-1，
Y₂的物质的量浓度为：0
故c（Y₂）的取值范围为：0＜c（Y₂）＜0.2mol•L^-1，c（Z）的取值范围为：0.2mol/L＜c（Z）＜0.4 mol•L^-1，
A．c（Z）的取值范围为：0.2mol/L＜c（Z）＜0.4 mol•L^-1，故A错误；
B、若X₂、Z的浓度均为0.15 mol•L^-1，反应正向进行，则反应的X₂浓度0.05mol/L，生成Z浓度为0.05mol/L，则Z平衡浓度可以为0.25mol/L，故B错误；
C、若X₂与Z的浓度之和为0.4 mol•L^-1，X2Z的浓度分别为0.2mol/L，则正向解逆向进行，二者浓度之和均为0.4mol/L，故C正确；
D．c（X₂）的取值范围为：0.2mol/L＜c（X₂）＜0.4 mol•L^-1，故D错误，
故选C．

点评 本题考查可逆反应的特点，要注意对于可逆反应，反应物不可能100%地全部转化为生成物，掌握方向方法是解题关键，题目难度中等．