Question

一定條件下，對于可逆反應X（g）+3Y（g）?2Z（g），若X、Y、Z的起始濃度分別為c₁、c₂、c₃（均不為零），到達平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol?L^-1、0.3mol?L^-1、0.08mol?L^-1，則下列判斷正確的是（　　）

A．c₁：c₂＜1：3

B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2：3

C．X、Y的轉化率不相等

D．C₁的取值范圍為0＜C₁＜0.14mol?L^-1

Answer 1

分析：化學平衡的建立，既可以從正反應開始，也可以從逆反應開始，或者從正逆反應開始，不論從哪個方向開始，物質都不能完全反應，利用極限法假設完全反應，計算出相應物質的濃度變化量，實際變化量小于極限值，據此判斷分析．

解答：解：若反應向正反應進行到達平衡，X₂、Y₂的濃度最大，Z的濃度最小，假定完全反應，則：
根據方程式     X₂（氣）+3Y₂（氣）  2Z（氣），
開始（mol/L）：c₁        c₂                  c₃
變化（mol/L）：0.04    0.12                 0.08
平衡（mol/L）：0.1       0.3                 0.08
c₁=0，14   c₂=0.42     c₃=0
若反應逆正反應進行到達平衡，X₂、Y₂的濃度最小，Z的濃度最大，假定完全反應，則：
根據方程式      X₂（氣）+3Y₂（氣）  2Z（氣），
開始（mol/L）：c₁  c₂               c₃
變化（mol/L）：0.1        0.3              0.2  
平衡（mol/L）：0.1        0.3              0.08
c₁=0    c₂=0      c₃=0.28
由于為可能反應，物質不能完全轉化所以平衡時濃度范圍為0＜c（X₂）＜0.14，0＜c（Y₂）＜0.42，0＜c（Z）＜0.28
A、X₂ 和Y₂平衡濃度為1：3，變化的量為1；3，所以起始量為1：3，c₁：c₂=1：3，故A錯誤；
B、平衡時，Y和Z的生成速率之比為化學方程式系數之比為3：2，故B錯誤；
C、XY的變化量之比和起始量之比相同，所以轉化率相同，故C錯誤；
D、依據上述計算，C₁的取值范圍為0＜C₁＜0.14mol?L^-1，故D正確；
故選D．

點評：本題考查了化學平衡的建立可以逆向進行，也可以正向進行，依據極值法進行轉化計算分析判斷是本題的關鍵．