Question

17．三个密闭容器中进行同样的可逆反应：aX（g）+Y（g）═2Z（g）；△H＜0，均维持T℃和容器体积不变，2min时，甲容器达到平衡．以下描述正确的是（　　）

	甲	乙	丙
容积	1L	1L	0.5L
起始加入物质	X：2mol，Y：1mol	Z：2mol	X：0.5mol，Y：0.25mol
平衡时	c（Z）=1.2mol•L-1	c（Z）=1.2mol•L-1

• A． T℃时该反应的平衡常数K为3.75
• B． 平衡时，X转化率：甲＜丙
• C． 若乙是绝热容器，则平衡时，c（Z）＞1.2mol•L^-1
• D． 前2min内，丙容器中用X表示的平均反应速率v（X）=0.6mol•L^-1

Answer 1

分析 均维持T℃和容器体积不变，达到平衡时甲乙两个容器中Z的浓度相等，说明两个平衡互为等效平衡，即加入2molZ相当于加入了2molX、1molY，据此可知a=2，
A．利用化学平衡三段式列式计算平衡时各组分的浓度，然后带入平衡常数表达式计算；
B．丙中X、Y的浓度为甲中的$\frac{1}{2}$，相当于减小压强，平衡向着逆向移动，导致X的转化率减小；
C．甲乙若在恒温恒容条件下互为等效平衡，平衡常时c（Z）=1.2mol•L^-1，结合Z的分解反应为吸热反应判断平衡时Z的浓度变化；
D．结合B可知，丙中平衡时c（Z）＜0.6mol•L^-1，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算出甲中用Z表示的反应速率，然后利用化学反应速率与化学计量数成正比计算出X的速率．

解答 解：均维持T℃和容器体积不变，达到平衡时甲乙两个容器中Z的浓度相等，说明两个平衡互为等效平衡，即加入2molZ相当于加入了2molX、1molY，据此可知a：1：2=2：1：2，则a=2，
A.2X（g）+Y（g）═2Z（g），
初始（mol/L）2            1            0
转化（mol/L）1.2        0.6         1.2
平衡（mol/L）0.8        0.4         1.2
T℃时该反应的平衡常数为：K=$\frac{1．{2}^{2}}{0.8×0.4}$=4.5，故A错误；
B．丙中X、Y的浓度为甲中X、Y浓度的$\frac{1}{2}$，在恒容恒温条件下，相当于将丙中压强减小，平衡向着气体体积增大的逆向移动，导致丙中X的转化率减小，则平衡时X的转化率：甲＞丙，故B错误；
C．若在恒温恒容条件下，甲乙互为等效平衡，平衡时c（Z）=1.2mol•L^-1，若乙是绝热容器，Z转化成X、Y的反应为吸热反应，降低温度平衡向着放热的方向（即生成Z的方向）移动，导致Z的浓度增大，即c（Z）＞1.2mol•L^-1，故C正确；
D．结合B可知，丙中平衡时c（Z）＜0.6mol•L^-1，则v（Z）＜$\frac{0.6mol/L}{2min}$=0.3mol•L^-1，则丙中v（X）=v（Z）＜0.3mol•L^-1，故D错误；
故选C．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，正确判断甲乙互为等效平衡为解答关键，注意掌握化学反应速率、转化率、化学平衡常数的概念及表达式，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．