Question

18．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的分别为30%、60%、10%．在此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变．请回答：
（1）m的值为2．
（2）X与Y的平衡转化率之比为1：1．
（3）第二次平衡时，Z的浓度为0.2mol/L．

Answer 1

分析 （1）此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，可知该反应为气体体积不变的反应；
（2）X、Y的起始量之比为1：2，平衡时，X、Y的分别为30%、60%，仍为1：2，且转化量等于化学计量数之比；
（3）第二次平衡时Z的物质的量为（3mol+1mol）×10%=0.4mol，结合c=$\frac{n}{V}$计算．

解答 解：（1）此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，可知该反应为气体体积不变的反应，则1+m=3，可知m=2，
故答案为：2；
（2）X、Y的起始量之比为1：2，平衡时，X、Y的分别为30%、60%，仍为1：2，且转化量等于化学计量数之比，均为1：2，则X、Y的转化率之比为1：1，
故答案为：1：1；
（3）由m=2可知，再加Z时二者平衡等效，体积分数不变，则第二次平衡时Z的物质的量为（3mol+1mol）×10%=0.4mol，Z的浓度为$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，
故答案为：0.2mol/L．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握二者为等效平衡判定m=2为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意转化率的判断与起始量、化学计量数的关系，题目难度不大．