Question

7．T℃時，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示．下列描述正確的是（　�。�

• A． 平衡時X、Y的轉化率相同
• B． 達到平衡后，將容器體積壓縮為1L，平衡向正反應方向移動
• C． T℃時，該反應的化學方程式為：X（g）+Y（g）?2Z（g），平衡常數K=40
• D． T℃時，若起始時X為0.71mol，Y為1.00mol，則平衡時Y的轉化率為60%

Answer 1

分析 根據圖知，X、Y是反應物而Z是生成物，達到平衡狀態(tài)時，△n（X）=n（1.20-0.40）mol=0.80mol、△n（Y）=n（1.00-0.20）mol=0.80mol、△n（Z）=n（1.60-0.00）mol=1.60mol，同一可逆反應同一時間段內各物質物質的量變化量之比等于其計量數之比，所以該反應方程式中X、Y、Z的計量數之比為0.80mol：0.80mol：1.60mol=1：1：2，則該反應方程式為X（g）+Y（g）?2Z（g），
A．X、Y的轉化率分別為：$\frac{0.80mol}{1.20mol}×100%$、$\frac{0.80mol}{1.00mol}×100%$；
B．該反應前后氣體計量數之和不變，則壓強不影響平衡移動；
C．反應達到平衡狀態(tài)時，c（X）=$\frac{0.40mol}{2L}$=0.20mol/L，c（Y）=$\frac{0.20mol}{2L}$=0.10mol/L、c（Z）=$\frac{1.60mol}{2L}$=0.80mol/L，該反應平衡常數K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）．c（Y）}$；
D．溫度不變，化學平衡常數不變，設參加反應的Y的物質的量為amol，根據方程式知，參加反應的X物質的量為amol，生成Z的物質的量為2amol，平衡時c（X）=$\frac{0.71-a}{2}$mol/L、c（Y）=$\frac{1.00-a}{2}$mol/L、c（Z）=$\frac{2a}{2}$mol/L=amol/L$\frac{a×a}{\frac{0.71-a}{2}×\frac{1.00-a}{2}}$=32，a=0.60，再結合轉化率公式計算其轉化率．

解答 解：根據圖知，X、Y是反應物而Z是生成物，達到平衡狀態(tài)時，△n（X）=n（1.20-0.40）mol=0.80mol、△n（Y）=n（1.00-0.20）mol=0.80mol、△n（Z）=n（1.60-0.00）mol=1.60mol，同一可逆反應同一時間段內各物質物質的量變化量之比等于其計量數之比，所以該反應方程式中X、Y、Z的計量數之比為0.80mol：0.80mol：1.60mol=1：1：2，則該反應方程式為X（g）+Y（g）?2Z（g），
A．X、Y的轉化率分別為：$\frac{0.80mol}{1.20mol}×100%$=67%、$\frac{0.80mol}{1.00mol}×100%$=80%，故A錯誤；
B．該反應前后氣體計量數之和不變，則壓強不影響平衡移動，所以將容器體積壓縮為1L，平衡不移動，故B錯誤；
C．反應達到平衡狀態(tài)時，c（X）=$\frac{0.40mol}{2L}$=0.20mol/L，c（Y）=$\frac{0.20mol}{2L}$=0.10mol/L、c（Z）=$\frac{1.60mol}{2L}$=0.80mol/L，該反應平衡常數K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）．c（Y）}$=$\frac{0.80×0.80}{0.20×0.10}$=32，故C錯誤；
D．溫度不變，化學平衡常數不變，設參加反應的Y的物質的量為amol，根據方程式知，參加反應的X物質的量為amol，生成Z的物質的量為2amol，平衡時c（X）=$\frac{0.71-a}{2}$mol/L、c（Y）=$\frac{1.00-a}{2}$mol/L、c（Z）=$\frac{2a}{2}$mol/L=amol/L$\frac{a×a}{\frac{0.71-a}{2}×\frac{1.00-a}{2}}$=32，a=0.60，Y轉化率為$\frac{0.60mol}{1.00mol}×100%$=60%，故D正確；
故選D．

點評 本題以圖象分析為載體側重考查轉化率、平衡常數的有關計算及化學平衡影響因素等知識點，同時考查學生分析計算能力，注意壓強不影響該反應平衡移動，為易錯點．