Question

8．在恒溫、恒容條件下發生下列反應：2X₂O₅（g）═4XO₂（g）+O₂（g）△H＞0，T溫度下的部分實驗數據為：

t/s	0	50	100	150
c（X2O5）mol/L	4.00	2.50	2.00	2.00

下列說法不正確的是（　　）

• A． T溫度下的平衡常數為K=64（mol/L）³，100s時轉化率為50%
• B． 50s內X₂O₅分解速率為0.03 mol/（L•s）
• C． T₁溫度下的平衡常數為K₁，T₂溫度下的平衡常數為K₂，若T₁＞T₂，則K₁＞K₂
• D． 若只將恒容改為恒壓，其它條件都不變，則平衡時X₂O₅的轉化率和平衡常數都不變

Answer 1

分析 A．由表中數據可知，100s時處于平衡狀態，平衡時c（X₂O₅）=2mol/L，則：
               2X₂O₅（g）═4XO₂（g）+O₂（g）
起始濃度（mol/L）：4          0        0
變化濃度（mol/L）：2          4        1
平衡濃度（mol/L）：2         4        1
根據K=$\frac{{c}^{4}（X{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{X}_{2}{O}_{5}）}$計算平衡常數，轉化率=$\frac{濃度變化量}{起始濃度}$×100%；
B.50s內X₂O₅濃度變化量為（4-2.5）mol/L=1.5mol/L，根據v=$\frac{△c}{△t}$計算50s內X₂O₅分解速率；
C．正反應為吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡常數增大；
D．恒容條件下，隨反應進行容器內壓強增大，若只將恒容改為恒壓，其它條件都不變，等效為在原平衡基礎上減小壓強，平衡正向移動，平衡時X₂O₅的轉化率增大，平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變．

解答 解：A．由表中數據可知，100s時處于平衡狀態，平衡時c（X₂O₅）=2mol/L，則：
              2X₂O₅（g）═4XO₂（g）+O₂（g）
起始濃度（mol/L）：4         0        0
變化濃度（mol/L）：2         4        1
平衡濃度（mol/L）：2        4        1
T溫度下平衡常數K=$\frac{{c}^{4}（X{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{X}_{2}{O}_{5}）}$=$\frac{（4mol/L）^{4}×1mol/L}{（2mol/L）^{2}}$=64（mol/L）³，100s時轉化率為$\frac{2mol/L}{4mol/L}$×100%=50%，故A正確；
B.50s內X₂O₅濃度變化量為（4-2.5）mol/L=1.5mol/L，50s內X₂O₅分解速率=$\frac{1.5mol/L}{50s}$=0.03mol/（L．s），故B正確；
C．T₁溫度下的平衡常數為K₁，T₂溫度下的平衡常數為K₂，若溫度T₁＞T₂，正反應為吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡常數增大，則K₁＞K₂，故C正確；
D．恒容條件下，隨反應進行容器內壓強增大，若只將恒容改為恒壓，其它條件都不變，等效為在原平衡基礎上減小壓強，平衡正向移動，平衡時X₂O₅的轉化率增大，平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變，故D錯誤，
故選：D．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、平衡常數等，難度中等，注意平衡常數及單位與方程式中化學計量數有關，對同一反應，平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變．