Question

一定条件下，对于可逆反应X（g）+3Y（g）?2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c₁、c₂、c₃（均不为零），到达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol?L^-1、0.3mol?L^-1、0.08mol?L^-1，则下列判断正确的是（　　）

A．c₁：c₂＜1：3

B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3

C．X、Y的转化率不相等

D．C₁的取值范围为0＜C₁＜0.14mol?L^-1

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，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的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：
根据方程式     X₂（气）+3Y₂（气）  2Z（气），
开始（mol/L）：c₁        c₂                  c₃
变化（mol/L）：0.04    0.12                 0.08
平衡（mol/L）：0.1       0.3                 0.08
c₁=0，14   c₂=0.42     c₃=0
若反应逆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：
根据方程式      X₂（气）+3Y₂（气）  2Z（气），
开始（mol/L）：c₁  c₂               c₃
变化（mol/L）：0.1        0.3              0.2  
平衡（mol/L）：0.1        0.3              0.08
c₁=0    c₂=0      c₃=0.28
由于为可能反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0＜c（X₂）＜0.14，0＜c（Y₂）＜0.42，0＜c（Z）＜0.28
A、X₂ 和Y₂平衡浓度为1：3，变化的量为1；3，所以起始量为1：3，c₁：c₂=1：3，故A错误；
B、平衡时，Y和Z的生成速率之比为化学方程式系数之比为3：2，故B错误；
C、XY的变化量之比和起始量之比相同，所以转化率相同，故C错误；
D、依据上述计算，C₁的取值范围为0＜C₁＜0.14mol?L^-1，故D正确；
故选D．

点评：本题考查了化学平衡的建立可以逆向进行，也可以正向进行，依据极值法进行转化计算分析判断是本题的关键．