Question

7．300℃時，將氣體X和氣體Y各0.16mol充入10L恒容密閉容器中，發生反應X（g）+Y（g）?2Z（g）△H＜0，一段時間后達到平衡．反應過程中測定的數據如下表：下列說法正確的是（　　）

t/min	2	4	7	9
n（Y）/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

• A． 當v_逆（X）=2v_正（Z），可以說明反應達平衡
• B． 反應前2 min的平均速率v（Z）=4.0×10^?3 mol•L^?1•min^?1
• C． 其他條件不變，再充入0.2 mol Z，平衡時X的體積分數增大
• D． 該反應在350℃時的平衡常數小于1.44

Answer 1

分析 A．不同物質表示的正逆速率之比等于其化學計量數之比，可逆反應到達平衡；
B．根據v=$\frac{△c}{△t}$計算2min內Y表示的反應速率，再利用速率之比等于化學計量數之比計算v（Z）；
C．其他條件不變，再充入0.2 mol Z，等效為壓強增大到達的平衡，反應前后氣體體積不變，增大壓強平衡不移動；
D．由表中數據可知，7min與9min時Y的物質的量相等，說明7min時到達平衡，利用三段式計算平衡時各組分物質的量，由于反應氣體體積不變，用物質的量代替濃度代入平衡常數表達式K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）×c（Y）}$，計算300℃時平衡常數，該反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，平衡常數減小．

解答 解：A．當v_逆（X）=2v_正（Z），則v_逆（X）：v_正（Z）=2：1，不等于其化學計量數之比1：2，故A錯誤；
B．由表中數據可知，2min內參加反應的Y為0.16mol-0.12mol=0.04mol，則v（Y）=$\frac{\frac{0.04mol}{10L}}{2min}$=2.0×10^?3 mol•L^?1•min^?1，速率之比等于化學計量數之比，v（Z）=2v（Y）=4.0×10^?3 mol•L^?1•min^?1，故B正確；
C．其他條件不變，再充入0.2 mol Z，等效為壓強增大到達的平衡，反應前后氣體體積不變，增大壓強平衡不移動，平衡時X的體積分數不變，故C錯誤；
D．由表中數據可知，7min與9min時Y的物質的量相等，說明7min時到達平衡，
          X（g）+Y（g）?2Z（g）
開始（mol）：0.16  0.16    0
轉化（mol）：0.06  0.06    0.12
平衡（mol）：0.1   0.1     0.12
由于反應氣體體積不變，用物質的量代替濃度計算平衡常數，故300℃時平衡常數K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）×c（Y）}$=$\frac{0.1{2}^{2}}{0.1×0.1}$=1.44，該反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，平衡常數減小，即該反應在350℃時的平衡常數小于1.44，故D正確，
故選：BD．

點評 本題考查化學反應速率計算、化學平衡計算、等效平衡、化學平衡常數計算及影響因素等，C選項注意利用等效平衡分析解答，也可以利用借助平衡常數理解，難度中等．