Question

14．体积不变的密闭容器中进行如下反应：X₂（g）+3Y₂（g）?2Z（g），X₂、Y₂、Z起始浓度分别为0.4mol•L^-1、0.6mol•L^-1、0.4mol•L^-1，当平衡时，下列数据肯定不对的是（　　）

• A． X₂为0.5mol•L^-1，Y₂为1.0mol•L^-1
• B． Y₂为1.0mol•L^-1
• C． X₂为0.5mol•L^-1，Z为0.2mol•L^-1
• D． Z为0.6mol•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，
若反应向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）：0.4      0.6       0.4
变化（mol/L）：0.2      0.6      0.4
平衡（mol/L）：0.2      0      0.8
若反应逆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）：0.4      0.6       0.4
变化（mol/L）：0.2      0.6      0.4
平衡（mol/L）：0.6     1.2      0
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）：0.4      0.6        0.4
变化（mol/L）：0.2      0.6        0.4
平衡（mol/L）：0.2      0         0.8
若反应逆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）：0.4       0.6         0.4
变化（mol/L）：0.2       0.6         0.4
平衡（mol/L）：0.6       1.2         0
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0.2＜c（X₂）＜0.6，0＜c（Y₂）＜1.2，0＜c（Z）＜0.8
同时由反应可知，当反应物减少时生成物一定增加，当反应物增加时生成物一定减少，反应物和生成物不能同时增加或减少，
A．X₂为0.5mol•L^-1，反应逆向进行，计算可知Y₂为0.9mol•L^-1，故A错误；
B．分析可知0＜c（Y₂）＜1.2，可以Y₂为1.0mol•L^-1，故B正确；
C．X₂为0.5mol•L^-1，反应逆向进行，消耗Z为0.2mol/L，生成X₂为0.1mol/L，最后Z为0.4mol/L-0.2mol•L^-1=0.2mol•L^-1，故C正确；
D．上述分析可知，0＜c（Z）＜0.8，Z可以为0.6mol•L^-1 ，故D正确；
故选A．

点评 本题考查了化学平衡的建立，难度中等，关键是利用可逆反应的不完全性，运用极限假设法解答，假设法是解化学习题的常用方法．