Question

相同溫度下，體積均為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：下列敘述錯誤的是（　�。�

容器 編號	起始時各物質物質的量/mol			達到平衡的時間	達平衡時體系能量的變化
	X2	Y2	XY3
①	1	3	0	2分鐘	放熱46.3kJ
②	0.4	1.2	1.2	/	Q（Q＞0）

• A、平衡時，容器②中X₂的體積分數為

  1

  6

• B、平衡時，兩個容器中XY₃的物質的量濃度相等
• C、容器①、②中反應的平衡常數相等，K=

  16

  27

• D、容器①體積為0.3L，則達平衡時放出的熱量小于46.3kJ

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：

分析：A．恒溫恒容下，②中按化學計量數轉化到左邊，滿足n（X₂）=1mol，n（Y₂）=3mol，兩平衡是完全等效平衡，根據熱量比等于物質的量比求出平衡時各物質的物質的量；
B．恒溫恒容下，②中按化學計量數轉化到左邊，滿足n（X₂）=1mol，n（Y₂）=3mol，兩平衡是完全等效平衡；
C．平衡常數只與溫度有關，求出平衡時各物質的濃度，再求K；
D．從平衡移動的角度比較反應放出的熱量與46.3kJ的關系．

解答： 解：A．①容器中放出46.3kJ熱量，則生成氨氣的物質的量為：2mol×

46.3kJ

92.6kJ

=1mol，則：
?X₂（g）+3Y₂（g）2XY₃（g）
起始：1mol     3mol              0
轉化：0.5mol   1.5mol          1mol
平衡：0.5mol   1.5mol          1mol
由上述計算，可知平衡時①容器中X₂、Y₂和XY₃的物質的量分別為0.5mol、1.5mol和1mol，②中按化學計量數轉化到左邊，n（X₂）=0.4mol+1.2mol×

1

2

=1mol，n（Y₂）=1.2mol+1.2mol×

3

2

=3mol，兩平衡是完全等效平衡，則平衡時②容器中X₂、Y₂和XY₃的物質的量也分別為0.5mol、1.5mol和1mol，則平衡時，容器②中X₂的體積分數為

1

6

，故A正確；
B．恒溫恒容下，②中按化學計量數轉化到左邊，n（X₂）=0.4mol+1.2mol×

1

2

=1mol，n（Y₂）=1.2mol+1.2mol×

3

2

=3mol，兩平衡是完全等效平衡，故平衡時，兩個容器中XY₃的物質的量濃度相等，故B正確；
C．①容器中放出46.3kJ熱量，則生成氨氣的物質的量為：2mol×

46.3kJ

92.6kJ

=1mol，則：
?X₂（g）+3Y₂（g）2XY₃（g）
起始：1mol    3mol              0
轉化：0.5mol  1.5mol           1mol
平衡：0.5mol  1.5mol           1mol
由上述計算，可知平衡時①容器中X₂、Y₂和XY₃的物質的量分別為0.5mol、1.5mol和1mol，②與①為完全等效平衡，所以，平衡時②容器中X₂、Y₂和XY₃的物質的量也分別為0.5mol、1.5mol和1mol，容器①、②中反應的平衡常數相等，K=

( 1mol 0.25L )2

( 0.5mol 0.25L )×( 1.5mol 0.25L )3

=

1

27

，故C錯誤；
D．若容器體積為0.3L，減小壓強平衡向逆反應方向移動，反應物的轉化率降低，達平衡時放出的熱量小于46.3kJ，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、反應熱、平衡常數的計算等問題，題目難度中等，側重于考查學生對化學平衡知識的綜合應用能力．