Question

20．已知反應X（g）+Y（g）?R（g）+Q（g）的平衡常數與溫度的關系如表．830℃時，向一個2 L的密閉容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反應初始4 s內${\;}_{v}^{+}$（X）=0.005mol/（L•s）．下列說法正確的是（　　）

溫度/℃	700	800	830	1000	1200
平衡常數	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

• A． 4 s時容器內c（Y）=0.76 mol/L
• B． 830℃達平衡時，X的轉化率為80%
• C． 反應達平衡后，升高溫度，平衡正向移動
• D． 1200℃時反應R（g）+Q（g）?X（g）+Y（g）的平衡常數K=0.4

Answer 1

分析 A．反應初始4s內X的平均反應速率v（X）=0.005mol/（L•s），v（Y）=v（X）=0.005mol/（L•s），Y的起始濃度-△c（Y）=4s時c（Y）；
B．設平衡時X的濃度變化量為x，利用三段式表示平衡時各組分的平衡濃度，代入平衡常數列方程計算x的值，再根據轉化率定義計算；
C．由表格可知，溫度升高，化學平衡常數減小，平衡逆向移動；
D．該反應X（g）+Y（g）?R（g）+Q（g）與R（g）+Q（g）?X（g）+Y（g）相反，則平衡常數互為倒數．

解答 解：A．反應初始4s內X的平均反應速率v（X）=0.005mol/（L•s），速率之比等于化學計量數之比，所以v（Y）=v（X）=0.005mol/（L•s），則4s內△c（Y）=0.005mol•L^-1•s^-1×4s=0.02mol/L，Y的起始濃度為$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，故4s時c（Y）=0.4mol/L-0.02mol/L=0.38mol/L，故A錯誤；
B．設平衡時A的濃度變化量為x，則：
               X（g）+Y（g）?R（g）+Q（g）
開始（mol/L）：0.1    0.4     0      0
變化（mol/L）：x       x      x      x
平衡（mol/L）：0.1-x  0.4-x   x      x
故$\frac{{x}^{2}}{（0.1-x）（0.4-x）}$=1，解得x=0.08
所以平衡時X的轉化率為$\frac{0.08mol/L}{0.1mol/L}$×100%=80%，故B正確；
C．由表格可知，溫度升高，化學平衡常數減小，平衡逆向移動，不是正向移動，故C錯誤；
D.1200℃時反應X（g）+Y（g）?R（g）+Q（g）的平衡常數值為0.4，所以1200℃時反應R（g）+Q（g）?X（g）+Y（g）的平衡常數的值為$\frac{1}{0.4}$=2.5，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查化學反應速率、化學平衡常數的計算與運用等，為高考常見題型和高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，注意溫度不變時，平衡常數不變，化學方程式相反時，平衡常數互為倒數，難度中等．