Question

10．相同溫度下，容積均為0.25L的兩個恒容密閉容器中發生可逆反應：X₂（g）+3Y₂（g）?2XY₃（g）△H=-92.6kJ•mol^-1實驗測得，反應在起始、達到平衡時的有關數據如下表所示：

容器 編號	起始時各物質的物質的量/mol			達到平衡時體系能量的變化
	X2	Y2	XY3
①	1	3	0	放熱：23.15k J
②	0.8	2.4	0.4	Q（Q＞0）

下列敘述不正確的是（　　）

• A． 容器①、②中反應的平衡常數相等
• B． 達到平衡時，兩個容器中XY₃的物質的量濃度均為2mol/L
• C． 容器②中反應達到平衡時吸收的熱量為QkJ
• D． 若容器①的體積為0.2L，則達到平衡時放出的熱量大于23.15kJ

Answer 1

分析 由達平衡時①放出的熱為23.15kJ，平衡時生成XY₃的物質的量=$\frac{23.15kJ}{92.6kJ}$×2mol=0.5mol，則容器①中：
             X₂（g）+3Y₂（g）═2XY₃（g）
起始量（mol）：1      3         0
變化量（mol）：0.25   0.75     0.5
平衡量（mol）：0.75   2.25     0.5
A．平衡常數只與溫度有關，溫度相等，平衡常數相等；
B．容器②中按化學計量數轉化到左邊可得X₂0.2mol，Y₂0.6mol，所以X₂總量為1mol，Y₂總量為3mol，n（X₂）：n（Y₂）=1：3，溫度恒壓下，容器①、②中達到平衡為等效平衡，平衡時相同物質的濃度相同；
C．溫度恒壓下，容器①、②中達到平衡為等效平衡，平衡時相同物質的含量相同，故容器②中生成的XY₃為0.5mol-0.4mol=0.1mol，反應放出熱量；
D．若容器①的體積為0.2L，等效為在原平衡基礎上增大壓強，平衡正向移動，反應物轉化率增大．

解答 解：由達平衡時①放出的熱為23.15kJ，平衡時生成XY₃的物質的量=$\frac{23.15kJ}{92.6kJ}$×2mol=0.5mol，則容器①中：
              X₂（g）+3Y₂（g）═2XY₃（g）
起始量（mol）：1       3         0
變化量（mol）：0.25    0.75      0.5
平衡量（mol）：0.75    2.25      0.5
A．平衡常數只與溫度有關，溫度不變，對同一反應平衡常數不變，故A正確；
B．容器②中按化學計量數轉化到左邊可得X₂0.2mol，Y₂0.6mol，所以X₂總量為1mol，Y₂總量為3mol，n（X₂）：n（Y₂）=1：3，與容器①中對應物質的物質的量比相同，溫度恒壓下，容器①、②中達到平衡為等效平衡，平衡時兩個容器中XY₃的物質的量濃度相同，均為$\frac{0.5mol}{2L}$=0.25mol/L，故B正確；
C．溫度恒壓下，容器①、②中達到平衡為等效平衡，平衡時相同物質的含量相同，故容器②中生成的XY₃為0.5mol-0.4mol=0.1mol，反應正向進行，反應放出熱量，故C錯誤；
D．若容器①的體積為0.2L，等效為在原平衡基礎上增大壓強，平衡正向移動，反應物轉化率增大，則則達到平衡時放出的熱量大于23.15kJ，故D正確，
故選：C．

點評 本題考查化學平衡移動問題、等效平衡等問題，題目難度中等，關鍵是等效平衡規律的理解掌握．