Question

18．某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX（g）和2molY（g）發生反應：
X（g）+mY（g）?3Z（g），平衡時，X、Y、Z的分別為30%、60%、10%．在此平衡體系中加入1molZ（g），再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數不變．請回答：
（1）m的值為2．
（2）X與Y的平衡轉化率之比為1：1．
（3）第二次平衡時，Z的濃度為0.2mol/L．

Answer 1

分析 （1）此平衡體系中加入1molZ（g），再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數不變，可知該反應為氣體體積不變的反應；
（2）X、Y的起始量之比為1：2，平衡時，X、Y的分別為30%、60%，仍為1：2，且轉化量等于化學計量數之比；
（3）第二次平衡時Z的物質的量為（3mol+1mol）×10%=0.4mol，結合c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：（1）此平衡體系中加入1molZ（g），再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數不變，可知該反應為氣體體積不變的反應，則1+m=3，可知m=2，
故答案為：2；
（2）X、Y的起始量之比為1：2，平衡時，X、Y的分別為30%、60%，仍為1：2，且轉化量等于化學計量數之比，均為1：2，則X、Y的轉化率之比為1：1，
故答案為：1：1；
（3）由m=2可知，再加Z時二者平衡等效，體積分數不變，則第二次平衡時Z的物質的量為（3mol+1mol）×10%=0.4mol，Z的濃度為$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，
故答案為：0.2mol/L．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握二者為等效平衡判定m=2為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意轉化率的判斷與起始量、化學計量數的關系，題目難度不大．