Question

10．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：

物质	X	Y	Z
初始浓度（mol•L-1）	0.1	0.2	0
平衡浓度（mol•L-1）	0.05	0.05	0.1

下列说法错误的是（　　）

• A． 反应达平衡时，X的转化率为50%
• B． 反应可表示为：X+3Y?2Z，其平衡常数为1600
• C． 增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
• D． 当混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到了化学平衡状态

Answer 1

分析 A．反应达到平衡状态时，X的转化率=$\frac{（0.1-0.05）mol/L}{0.1mol/L}$×100%；
B．根据表中数据知，反应达到平衡状态时△c（X）=（0.1-0.05）mol/L=0.05mol/L、△c（Y）=（0.2-0.05）mol/L=0.15mol/L、△c（Z）=（0.1-0）mol/L=0.1mol/L，同一反应中同一段时间内各物质浓度变化量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.05mol/L、0.15mol/L、0.1mol/L=1：3：2，其方程式为X+3Y?2Z，化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）．{c}^{3}（Y）}$；
C．该反应前后气体体积减小，增大压强平衡正向移动，化学平衡常数只与温度有关；
D．该反应前后气体物质的量减小，反应前后气体质量总和不变导致其平均摩尔质量增大，当改变的物理量不变时可逆反应达到平衡状态．

解答 解：A．反应达到平衡状态时，X的转化率=$\frac{（0.1-0.05）mol/L}{0.1mol/L}$×100%=50%，故A正确；
B．根据表中数据知，反应达到平衡状态时△c（X）=（0.1-0.05）mol/L=0.05mol/L、△c（Y）=（0.2-0.05）mol/L=0.15mol/L、△c（Z）=（0.1-0）mol/L=0.1mol/L，同一反应中同一段时间内各物质浓度变化量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.05mol/L、0.15mol/L、0.1mol/L=1：3：2，其方程式为X+3Y?2Z，化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）．{c}^{3}（Y）}$=$\frac{0．{1}^{2}}{0.05×0.0{5}^{3}}$=1600，故B正确；
C．该反应前后气体体积减小，增大压强平衡正向移动，化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，故C错误；
D．当改变的物理量不变时可逆反应达到平衡状态，该反应前后气体物质的量减小，反应前后气体质量总和不变导致其平均摩尔质量增大，所以当混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到了化学平衡状态，故D正确；
故选C．

点评 本题考查化学平衡计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算及判断能力，只有反应前后改变的物理量才能作为化学平衡状态判断依据，易错选项是C．