Question

相同溫度下，體積均為0.25L的兩個恒容密閉容器中發(fā)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(shù)據(jù)如下表所示： 容器 編號 起始時各物質(zhì)物質(zhì)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） 下列敘述不正確的是（　�。�

• A．容器①中反應從開始到剛達平衡時用XY₃表示的反應速率為v（XY₃）=

  1

  30

  moI．L^-1?s^-1
• B．平衡時，兩個容器中XY₃的物質(zhì)的量濃度相等
• C．器②中反應達到平衡時吸收的熱量為Q
• D．容器①體積為0.3L，則達平衡時放出的熱量大于46.3kJ

Answer 1

分析：A．由達平衡時①放出的熱為46.3kJ，計算平衡時XY₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（XY₃）；
B．恒溫恒容下，②中按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（X₂）=1mol，n（Y₂）=3mol，兩平衡是完全等效平衡，據(jù)此解答；
C．由達平衡時①放出的熱為46.3kJ，計算平衡時X₂、Y₂和XY₃的物質(zhì)的量，分析②是否處于平衡狀態(tài)或是向哪個方向進行，判斷②是吸熱還是放熱；
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.2min達平衡時，①放出的熱為46.3kJ，則平衡時XY₃的物質(zhì)的量為2mol×

46.3kJ

92.6kJ

=1mol，故v（XY₃）=

1mol 0.25L

120s

=

1

30

mol?L^-1?s^-1，故A正確；
B．恒溫恒容下，②中按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)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XY₃的濃度相等為

1mol

0.25L

=4mol/L，故B正確；
C．①容器中放出46.3kJ熱量，則生成氨氣的物質(zhì)的量為：2mol×

46.3kJ

92.6kJ

=1mol，則：
?N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）
起始：1mol      3mol             0
轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhì)的量也分別為0.5mol、1.5mol和1mol，可知②的反應向逆反應方向進行，反應過程需要吸收熱，故C正確；
D．若容器①體積為0.3L，減小壓強平衡向逆反應方向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率降低，達平衡時放出的熱量小于46.3kJ，故D錯誤；
故選D．

點評：本題考查化學平衡移動問題、等效平衡、反應熱等問題，題目難度中等，注意C項根據(jù)計算分析，注意從等效平衡的角度解答，也可以利用平衡常數(shù)解答．