Question

T℃时，将气体X与气体Y置于一密闭容器中，反应生成气体Z，反应过程中各物质的  浓度变化如图（Ⅰ）所示．保持其它条件不变，在T₁、T₂两种温度下，Y的体积分数变化如图（Ⅱ）所示，下列结论正确的是（　　）

• A、图（Ⅱ）中T₁＞T₂，则正反应是吸热反应
• B、t₂ min时，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动
• C、其它条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且X的转化率增大
• D、T℃时，若密闭容器中各物质起始浓度为：0.4mol?L^-1 X、0.4mol?L^-1 Y、0.2mol/L Z保持其他条件不变，达到平衡时z的浓度为0.4 mol?L^-1

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：该反应达到平衡状态时，X浓度的变化量=（0.5-0.3）mol/L=0.2mol/L，Y浓度的变化量=（0.7-0.1）mol/L=0.6mol/L，Z浓度的变化量=（0.4-0）mol/L=0.4mol/L，同一化学反应同一时间段内，各物质浓度的变化量之比等于其计量数之比，所以该反应方程式为：X（g）+3Y（g）2Z（g），
根据“先拐先平数值大”结合图II知，T₁＞T₂，升高温度，Y的体积发生增大，则该反应的正反应是放热反应；
A．根据“先拐先平数值大”结合图II知，T₁＞T₂，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
B．保持压强不变，通入稀有气体，相当于减压，平衡向气体体积增大的方向移动；
C．其它条件不变，升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动；
D．先根据图I计算平衡常数，再根据平衡常数计算改变三种物质的浓度达到平衡状态时Z的浓度．

解答： 解：该反应达到平衡状态时，X浓度的变化量=（0.5-0.3）mol/L=0.2mol/L，Y浓度的变化量=（0.7-0.1）mol/L=0.6mol/L，Z浓度的变化量=（0.4-0）mol/L=0.4mol/L，同一化学反应同一时间段内，各物质浓度的变化量之比等于其计量数之比，所以该反应方程式为：X（g）+3Y（g）?2Z（g），
根据“先拐先平数值大”结合图II知，T₁＞T₂，升高温度，Y的体积发生增大，则该反应的正反应是放热反应；
A．根据“先拐先平数值大”结合图II知，T₁＞T₂，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，Y的体积分数增大，说明正反应是放热反应，故A错误；
B．保持压强不变，通入稀有气体，相当于减压，平衡向气体体积增大的方向移动，而该反应是正反应体积减小的反应，所以平衡逆向移动，故B错误；
C．其它条件不变，升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动，根据图II知，正反应是放热反应，所以平衡向逆反应方向移动，X的转化率降低，故C错误；
D．根据图I知，化学平衡常数K=

(0.4)2

0.3×(0.1)3

=

1600

3

，
假设Z的平衡浓度是0.4mol/L，
            X（g）+3Y（g）?2Z（g）
开始（mol/L）0.4    0.4   　　　　　  0.2
反应（mol/L）0.1    0.3   　　　　　  0.2  
平衡（mol/L） 0.3   0.1   　　　　　  0.4
化学平衡常数K′=

(0.4)2

0.3×(0.1)3

=

1600

3

，所以符合平衡常数K，故D正确；
故选D．

点评：本题考查外界条件对化学平衡移动的影响，正确确定反应方程式是解本题关键，会根据“先拐先平数值大”确定该反应是吸热反应还是放热反应，难度中等．