Question

15．一定條件下，可逆反應(yīng)X（g）+3Y（g）?2Z（g），若X、Y、Z起始濃度分別為C₁、C₂、C₃（均不為0）；平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.2mol•L^-1，0.6mol•L^-1，0.16mol•L^-1，則下列判斷不合理的是（　　）

• A． 若反應(yīng)從正方向開始，X、Y的轉(zhuǎn)化率可能不相等
• B． C₁：C₂=1：3
• C． 平衡時，X和Z的生成速率之比為1：2
• D． C₂的取值范圍為0＜C₂＜0.84 mol•L^-1

Answer 1

分析 A、根據(jù)起始量以及轉(zhuǎn)化量判斷轉(zhuǎn)化率關(guān)系；
B、起始濃度-變化濃度=平衡濃度，X、Y的化學(xué)計量數(shù)為1：3，平衡時濃度為1：3，則起始X、Y的起始濃度為1：3；
C、X的生成速率，表示逆反應(yīng)速率，Z的生成速率表示正反應(yīng)速率，不同物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率等于化學(xué)計量數(shù)之比，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
D、應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，Y起始濃度之和最大，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，Y起始濃度之和最小，結(jié)合極限法計算．

解答 解：A、平衡時，X、Y的濃度分別為0.2mol•L^-1，0.6mol•L^-1，即X、Y的平衡濃度為1：3，由方程式可知，反應(yīng)物的物質(zhì)的量變化量與化學(xué)計量數(shù)呈正比，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量也為1：3，起始濃度=變化濃度+平衡濃度，則反應(yīng)起始時c₁：c₂=l：3，則轉(zhuǎn)化率應(yīng)相等，故A錯誤；
B、X、Y的化學(xué)計量數(shù)為1：3，所以X、Y的濃度變化之比為1：3，平衡時濃度為1：3，起始濃度=變化濃度+平衡濃度，則起始X、Y的起始濃度為（1+1）：（3+3）=1：3，故B正確；
C、不同物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率等于化學(xué)計量數(shù)之比，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，Y的生成速率表示逆反應(yīng)速率，Z的生成速率表示正反應(yīng)速率，所以平衡時X和Z的生成速率之比為1：2，故C正確；
D、平衡時X、Y、Z的濃度分別為0.1mol•L^-1、0.3mol•L^-1、0.08mol•L^-1，若反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，Y起始濃度最大，將Z極限法轉(zhuǎn)化為左邊，結(jié)合X（g）+3Y（g）?2Z（g）可知，Y的濃度變化為0.24mol/L，故Y的極大值為0.6mol/L+0.24mol/L=0.84mol/L，
若反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，Y起始濃度最小，平衡時X、Y、Z的濃度分別為0.1mol•L^-1、0.3mol•L^-1、0.08mol•L^-1，將X、Y極限法轉(zhuǎn)化為右邊，結(jié)合X（g）+3Y（g）?2Z（g）可知，Z的濃度變化為0.2mol/L，X、Y無剩余，故Y的極小值為0，故Y的起始濃度c₂的取值范圍為0＜c₂＜0.84mol•L，故D正確；
故選A．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計算，難度中等，理解可逆反應(yīng)的不完全性與平衡建立途徑，注意極限法在平衡判斷中的運(yùn)用．