Question

6．一定温度下，在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应X（g）+Y（g）?2Z（g）△H＜0并达到平衡，部分数据如表所示．下列有关说法正确的是（　　）

容器	温度/℃	物质的起始浓度/mol•L-1			物质的平衡浓度/mol•L-1
		c（X）	c（Y）	c（Z）	c（Z）
I	758	0.2	0.1	0	0.1
Ⅱ	758	0.1	0.05	0
Ⅲ	858	0.2	0.1	0

• A． 从开始至平衡时，容器I中Z的反应速率为0.044 mol•L^-1•s^-1
• B． 平衡时，容器Ⅱ中Z的浓度为0.05 mol•L^-1
• C． 平衡时，容器Ⅲ中Z的浓度大于0.1 mol•L^-1
• D． 若起始时向容器I中充入0.02 mol X、0.01 mol Y和0.02 mol Z，则反应向正反应方向进行

Answer 1

分析 A．反应速率v=$\frac{△c}{△t}$，缺少时间，无法计算从开始至平衡时容器I中Z的反应速率；
B．该反应为气体体积不变的反应，压强不影响平衡，则反应Ⅰ、Ⅱ为等效平衡，平衡时Z的百分含量相同；
C．该反应为放热反应，反应Ⅲ的温度大于反应Ⅰ，则平衡时Z的浓度减小；
D．根据反应Ⅰ数据计算出该稳定性该反应的平衡常数，然后再计算出物质的量为0.02 mol X、0.01 mol Y和0.02 mol Z时的浓度商，根据计算结果判断反应方向．

解答 解：A．容器I中Z的平衡浓度为0.1mol/L，没有告诉达到平衡时消耗时间，无法计算平衡时容器I中Z的反应速率，故A错误；
B．反应Ⅰ、Ⅱ的温度相同，该反应为气体体积不变的反应，则两个反应互为等效平衡，平衡时Z的百分含量相同，则：$\frac{c（Z）}{0.1+0.05}$=$\frac{0.1}{0.2+0.1}$，解得c（Z）=0.05mol/L，故B正确；
C．根据反应X（g）+Y（g）?2Z（g）△H＜0可知，该反应为放热反应，升高温度后平衡向着逆向移动，由于反应Ⅲ的温度大于反应Ⅰ，则平衡时反应Ⅲ中Z的平衡浓度小于反应Ⅰ，即小于0.1mol/L，故C错误；
D．X（g）+Y（g）?2Z（g）
初始（mol/L）0.2         0.1         0
转化（mol/L）0.05       0.05       0.1
平衡（mol/L）0.15       0.05       0.1
该稳定性该反应的平衡常数K=$\frac{0．{1}^{2}}{0.15×0.05}$=$\frac{4}{3}$，
若起始时向容器I中充入0.02 mol X、0.01 mol Y和0.02 mol Z，此时的浓度商Qc=$\frac{（{\frac{0.02}{1.0}）}^{2}}{\frac{0.02}{1.0}×\frac{0.01}{1.0}}$=2＞$\frac{4}{3}$，说明反应会向着逆向移动，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，明确化学平衡及其影响为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用方法，试题有利于提高学生的化学计算能力．