Question

10．一定溫度下，l mol X和n mol Y在體積為2L的密閉容器中發生如下反應：X（g）+Y（g）?2Z（g）+M（s），5min后達到平衡，此時生成2a mol Z，建立平衡狀態I，此時Y的體積分數為w%．下列說法正確的是（　�。�

• A． 用V（X）和V（Y）表示此反應的反應速率是：V（X）=V（Y）=（0.1-0.2a）mol•（L•min）^-1
• B． 當混合氣體的質量不再發生變化時，說明反應達到平衡狀態，此時氣體總量為（1+n）mol
• C． 若建立平衡I的起始時n=1，維持溫度和體積不變，向平衡I的體系中再加入cmolZ和dmolM[其中c＞0的任意值，d≥（1-a）mol]，達到平衡狀態II，此時Y的體積分數一定為w%
• D． 維持溫度和體積不變，向上述平衡體系中再充入l mol X和n mol Y，此時v（正）增大，v（逆）減小，平衡正向移動，再次達到平衡時，Z的物質的量濃度為2a mol/L，M的物質的量為2a mol

Answer 1

分析 A．平衡時消耗X的物質的量為amol，根據v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算出用X表示的反應速率，然后利用化學計量數與反應速率成正比分析；
B．該反應中M為固體，反應前后氣體體積不變，則反應過程中氣體的總物質的量不變；
C．若n=1，則X、Y的物質的量之比等于其計量數之比，結合壓強不影響該平衡及等效平衡的知識判斷；
D．向上述平衡體系中再充入l mol X和n mol Y的瞬間正反應速率增大、逆反應速率不變，之后正反應速率逐漸減小，逆反應速率逐漸增大，直至達到新的平衡．

解答 解：A．5min后達到平衡，此時生成2a molZ，根據反應可知平衡時消耗X的物質的量為：n（X）=2amol×$\frac{1}{2}$=amol，則v（X）=$\frac{\frac{1mol-amol}{2L}}{5min}$=（0.1-0.1a）mol•（L•min）^-1，同一反應中化學反應速率與化學計量數成正比，則v（X）=v（Y）=（0.1-0.1a）mol•（L•min）^-1，故A錯誤；
B．由于M的狀態為固態，則反應過程中氣體的質量發生變化，當當混合氣體的質量不再發生變化時，證明該反應達到平衡狀態；該反應前后氣體體積不變，則反應過程中氣體的總物質的量不變，故平衡時氣體總物質的量為：1mol+amol=（1+n）mol，故B正確；
C．若建立平衡I的起始時n=1，維持溫度和體積不變，由于該反應為氣體體積不變的反應，則壓強不影響平衡，只要滿足n（X）：n（Y）=1：1，新的平衡與原平衡互為等效平衡，達到平衡時Y的體積分數一定為w%；若向平衡I的體系中再加入cmolZ和dmolM，Z的物質的量不影響平衡時各組分的含量，但是Z必須足量，否則會影響逆反應，由于沒有告訴c的量，則無法判斷a、c的大小，只能得出d必須≥$\frac{1}{2}$cmol，故C錯誤；
D．維持溫度和體積不變，向上述平衡體系中再充入l molX和n molY的瞬間v（正）增大、v（逆）不變，而不是減小，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，涉及化學反應速率的計算、化學平衡及其影響、等效平衡等知識，明確化學反應速率的概念及表達式為解答關鍵，注意掌握化學平衡及其影響，試題培養了學生的分析能力及靈活應用能力．