Question

某同學在三個容積相同的密閉容器中，研究三種不同條件下化學反應2X（g）?Y（g）+W（g）的進行情況，其中實驗Ⅰ、Ⅱ控溫在T₁，實驗Ⅲ控溫在T₂，它們的起始濃度均是c（X）=1.0mol?L^-1，c（Y）=c（W）=0，測得反應物X的濃度隨時間的變化如圖所示，下列說法不正確的是（ ）

A．與實驗Ⅰ相比，實驗Ⅱ可能使用了催化劑
B．與實驗Ⅰ相比，實驗Ⅲ若只改變溫度，則溫度T₁＜T₂，該反應是吸熱反應
C．在實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，達到平衡狀態(tài)時X的體積百分含量相同
D．若起始濃度c（X）=0.8mol?L^-1，c（Y）=c（W）=0，其余條件與實驗I相同，則平衡濃度c（X）=0.4mol?L^-1

Answer 1

【答案】分析：A、由圖可知，實驗Ⅰ到達平衡的時間短，平衡時實驗Ⅰ與實驗Ⅱ中X的濃度不變，說明不影響平衡移動，該反應前后氣體的物質的量不變，故可能為增大壓強或使用催化劑；
B、溫度越高反應速率越快，到達平衡的時間越短，故溫度T₁＜T₂，溫度越高，平衡時X的濃度越小，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，據此判斷；
C、由圖可知，實驗Ⅲ平衡時X的濃度小，X的物質的量小，該反應前后氣體的物質的量不變，實驗Ⅲ平衡時X的體積百分含量低；
D、濃度降低，壓強減小，該反應前后氣體的物質的量不變，變化不移動，X的轉化率不變，由圖可知，實驗Ⅰ到達平衡時X的濃度為0.5mol/L，故X的濃度變化量為1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，計算X轉化率，據此計算．
解答：解：A、由圖可知，實驗Ⅰ到達平衡的時間短，平衡時實驗Ⅰ與實驗Ⅱ中X的濃度不變，說明不影響平衡移動，該反應前后氣體的物質的量不變，故可能為增大壓強或使用催化劑，故A正確；
B、溫度越高反應速率越快，到達平衡的時間越短，故溫度T₁＜T₂，溫度越高，平衡時X的濃度越小，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，故正反應是吸熱反應，故B正確；
C、由圖可知，實驗I、II衡時X的濃度相等，實驗Ⅲ平衡時X的濃度小，X的物質的量小，該反應前后氣體的物質的量不變，實驗Ⅲ平衡時X的體積百分含量比實驗I、II低，故C錯誤；
D、由圖可知，實驗Ⅰ到達平衡時X的濃度為0.5mol/L，故X的濃度變化量為1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，X轉化率為×100%=50%，起始濃度c（X）=0.8mol?L^-1，濃度降低，壓強減小，該反應前后氣體的物質的量不變，變化不移動，X的轉化率不變，則平衡濃度c（X）=0.8mol?L^-1×50%=0.4mol?L^-1，故D正確；
故選C．
點評：考查物質的量濃度隨時間變化圖象、影響化學平衡的因素、化學平衡的有關計算，難度中等，注意該反應前后氣體的物質的量不變，壓強不影響平衡移動．