Question

15．在密閉容器中進行X₂（氣）+2Y₂（氣）?Z（氣）的反應，X₂、Y₂、Z的起始濃度依次為0.2mol/L、0.3mol/L、0.3mol/L，當反應達到其最大限度（即化學平衡狀態）時，各物質的濃度有可能的是（　　）

• A． c（Z）=0.45mol/L
• B． c（X₂）=0.3mol/L  c（Z）=0.1 mol/L
• C． c（X₂）=0.5mol/L
• D． c（Y₂）=0.5mol/L

Answer 1

分析 化學平衡的建立，既可以從正反應開始，也可以從逆反應開始，或者從正逆反應開始，不論從哪個方向開始，物質都不能完全反應，
若反應向正反應進行到達平衡，X₂、Y₂的濃度最小，Z的濃度最大；
若反應逆正反應進行到達平衡，X₂、Y₂的濃度最大，Z的濃度最小；
利用極限法假設完全反應，計算出相應物質的濃度變化量，實際變化量小于極限值，據此判斷分析．

解答 解：若反應向正反應進行到達平衡，X₂、Y₂的濃度最小，Z的濃度最大，假定完全反應，則：
              X₂（氣）+2Y₂（氣）?Z（氣）
開始（mol/L）：0.2     0.3       0.3
變化（mol/L）：0.15    0.3       0.15
平衡（mol/L）：0 05     0        0.45
若反應逆正反應進行到達平衡，X₂、Y₂的濃度最大，Z的濃度最小，假定完全反應，則：
               X₂（氣）+2Y₂（氣）?Z（氣），
開始（mol/L）：0.2      0.3       0.3
變化（mol/L）：0.3     0.6         0.3
平衡（mol/L）：0.5     0.9         0
由于為可逆反應，物質不能完全轉化所以平衡時濃度范圍為0.05＜c（X₂）＜0.5，0＜c（Y₂）＜0.9，0＜c（Z）＜0.45，若X₂濃度為0.3，則X₂變化濃度為0.3-0.2=0.1，所以Z的變化濃度應該為0.1，所以最終Z的濃度為0.2，故B錯誤．
故選D．

點評 本題考查了化學平衡的建立，難度不大，關鍵是利用可逆反應的不完全性，運用極限假設法解答，假設法是解化學習題的常用方法．