Question

【题目】某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X（g）+mY（g）3Z（g），平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%，在此平衡体系中加入1molZ（g），再将达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变．下列叙述不正确的是（ ）
A.m=2
B.两次平衡的平衡常数相同
C.X与Y的平衡转化率之比为1：1
D.第二次平衡时，Z的浓度为0.4molL﹣1

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A．平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%，在此平衡体系中加入1molZ（g），再将达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，说明反应前后气体计量数之和不变，所以m=2，故A正确； B．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，所以两次平衡的平衡常数相同，故B正确；
C．设第一次达到平衡状态时X参加反应的物质的量为amol，

	X（g）+	2Y（g）		3Z（g）
开始（mol）	1	2		0
转化（mol）	a	2a		3a
平衡（mol）	（1﹣a）	（2﹣2a）		3a

相同条件下，气体的体积与物质的量成正比，所以其体积分数等于其物质的量分数，即（1﹣a）：（2﹣2a）：3a=30%：60%：10%，所以a=0.1，则参加反应的△n（X）=0.1mol、△n（Y）=0.2mol，
转化率= ，
X的转化率= =10%，Y的转化率= =10%，所以X和Y的转化率之比为1：1，故C正确；
D．该反应的反应前后气体计量数之和不变，第一次反应是按照X、Y的计量数之比来投料，所以第二次平衡与第一次平衡是等效平衡，两次平衡后各物质的含量不变，投入Z后，设Z参加反应的物质的量为3bmol，

	X（g）+	2Y（g）		3Z（g）
第一次平衡（mol）：	0.9	1.8		0.3
加入1molZ：	0.9	1.8		1.3
转化：	b	2b		3b

第二次平衡（mol）：（0.9+b） （1.8+2b）（1.3﹣3b）
各物质含量不变，所以（0.9+b）：（1.8+2b）：（1.3﹣3b）=30%：60%：10%=3：6：1，
b=0.3，n（Z）=（1.3﹣0.9）mol=0.4mol，Z的物质的量浓度= =0.2mol/L，故D错误；
故选D．
A．平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%，在此平衡体系中加入1molZ（g），再将达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，说明反应前后气体计量数之和不变；
B．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变；
C．设第一次达到平衡状态时X参加反应的物质的量为amol，根据转化率= 进行计算；
D．该反应的反应前后气体计量数之和不变，第一次反应是按照X、Y的计量数之比来投料，所以第二次平衡与第一次平衡是等效平衡，两次平衡后各物质的含量不变，据此解答．