Question

11．在一個密閉容器中進行如下反應：2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g），反應過程中某一時刻X₂、Y₂、Z的濃度分別為0.2mol•L^-1、0.1mol•L^-1、0.2mol•L^-1．當反應達到平衡時，下列數據可能合理的是（　　）

• A． Z的濃度為0.4 mol•L^-1
• B． X₂、Z的濃度均為0.15 mol•L^-1
• C． X₂與Z的濃度之和為0.4 mol•L^-1
• D． X₂的濃度為0.4 mol•L^-1

Answer 1

分析 可逆反應的特點：反應不能進行到底．可逆反應無論進行多長時間，反應物不可能100%地全部轉化為生成物；
全部轉到一邊，求算各物質濃度的取值范圍，依此得出正確結論，
某一時刻X₂、Y₂、Z的濃度分別為0.2mol•L^-1、0.1mol•L^-1、0.2mol•L^-1．
2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g），
0.2 0.1 0.2
正向轉化 0 0 0.4
逆向轉化 0.4 0.2 0
Z全部轉化時，X₂的物質的量濃度為：0.2mol/L+0.2mol/L=0.4•L^-1，Y₂的物質的量濃度為：0.1mol/L+0.1mol/L=0.2mol•L^-1，
故c（X₂）的取值范圍為：0.2mol/L＜c（X₂）＜0.4 mol•L^-1；
當X₂全部轉化時，Z的物質的量濃度為：0.2mol/L+0.2mol/L=0.4mol•L^-1，
Y₂的物質的量濃度為：0
故c（Y₂）的取值范圍為：0＜c（Y₂）＜0.2mol•L^-1，c（Z）的取值范圍為：0.2mol/L＜c（Z）＜0.4 mol•L^-1．

解答 解：某一時刻X₂、Y₂、Z的濃度分別為0.2mol•L^-1、0.1mol•L^-1、0.2mol•L^-1．
          2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g），
           0.2      0.1      0.2
正向轉化    0        0       0.4
逆向轉化    0.4      0.2      0
Z全部轉化時，X₂的物質的量濃度為：0.2mol/L+0.2mol/L=0.4•L^-1，Y₂的物質的量濃度為：0.1mol/L+0.1mol/L=0.2mol•L^-1，
故c（X₂）的取值范圍為：0.2mol/L＜c（X₂）＜0.4 mol•L^-1；
當X₂全部轉化時，Z的物質的量濃度為：0.2mol/L+0.2mol/L=0.4mol•L^-1，
Y₂的物質的量濃度為：0
故c（Y₂）的取值范圍為：0＜c（Y₂）＜0.2mol•L^-1，c（Z）的取值范圍為：0.2mol/L＜c（Z）＜0.4 mol•L^-1，
A．c（Z）的取值范圍為：0.2mol/L＜c（Z）＜0.4 mol•L^-1，故A錯誤；
B、若X₂、Z的濃度均為0.15 mol•L^-1，反應正向進行，則反應的X₂濃度0.05mol/L，生成Z濃度為0.05mol/L，則Z平衡濃度可以為0.25mol/L，故B錯誤；
C、若X₂與Z的濃度之和為0.4 mol•L^-1，X2Z的濃度分別為0.2mol/L，則正向解逆向進行，二者濃度之和均為0.4mol/L，故C正確；
D．c（X₂）的取值范圍為：0.2mol/L＜c（X₂）＜0.4 mol•L^-1，故D錯誤，
故選C．

點評 本題考查可逆反應的特點，要注意對于可逆反應，反應物不可能100%地全部轉化為生成物，掌握方向方法是解題關鍵，題目難度中等．