题目内容

15.一定条件下,在体积为5L的密闭容器中,2mol X和1mol Y进行反应:X(g)+Y(g)?Z(g)△H,反应经60s达到平衡并生成0.5mol Z,则下列说法中不正确的是(  )
A.其他条件不变,若起始时加入1molx和2molY,则平衡时Z的物质的量仍为0.5mol
B.其他条件不变,再向容器中加入2 mol X和1 mol Y,平衡正向移动,平衡时X、Y的转化率增大
C.其他条件不变,升高一定温度后,该反应平衡常数K=2.0,则△H>0
D.以x浓度变化表示的反应速率为0.01 mol/(L•min)

分析 X(g)+Y(g)?Z(g)
初始(mol)2      1     0
转化(mol)0.5    0.5   0.5
平衡(mol)1.5    0.5   0.5
平衡时各组分的浓度分别为:c(X)=$\frac{1.5mol}{5L}$0.3mol/L、c(Y)=$\frac{0.5mol}{5L}$=0.1mol/L、c(Z)=$\frac{0.5mol}{5L}$=0.1mol/L,该温度下该反应的平衡常数为:K=$\frac{0.1}{0.3×0.1}$=$\frac{10}{3}$,
A.温度不变,则该反应的平衡常数不变,X、Y、Z的计量数又相等,则加入2molX和1mol Y与加入1molX和2molY,达到平衡时Z的物质的量不变;
B.再向容器中加入2 molX和1 molY,相当于增大了压强,平衡向着正向移动;
C.先根据化学平衡的三段式计算出平衡浓度,然后计算出该反应在该温度下的平衡常数,根据平衡常数变化判断该反应的焓变;
D.根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算出以X浓度变化表示的反应速率.

解答 解:X(g)+Y(g)?Z(g)
初始(mol)2      1     0
转化(mol)0.5    0.5   0.5
平衡(mol)1.5    0.5   0.5
平衡时各组分的浓度分别为:c(X)=$\frac{1.5mol}{5L}$0.3mol/L、c(Y)=$\frac{0.5mol}{5L}$=0.1mol/L、c(Z)=$\frac{0.5mol}{5L}$=0.1mol/L,该温度下该反应的平衡常数为:K=$\frac{0.1}{0.3×0.1}$=$\frac{10}{3}$,
A.温度不变,则该反应的平衡常数不变,X、Y、Z的计量数又相等,则加入2molX和1mol Y与加入1molX和2molY,达到平衡时Z的物质的量不变,即平衡时Z的物质的量仍为0.5mol,故A正确;
B.其他条件不变,再向容器中加入2 molX和1 molY,相当于增大了压强,平衡向着正向移动,则平衡时X、Y的转化率增大,故B正确;
C.升高一定温度后,该反应平衡常数K=2.0<$\frac{10}{3}$,说明升高温度平衡向着逆向移动,则该反应为放热反应,该反应的焓变△H<0,故C正确;
D.平衡时用X表示的平均反应速率为:v(X)=$\frac{\frac{0.5mol}{5L}}{1min}$=0.1mol/(L•min),故D错误;
故选D.

点评 本题考查了化学平衡的计算,题目难度中等,明确化学平衡及其影响因素为解答关键,注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

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