Question

3．在一定溫度下，將氣體X和氣體Y 各0.16mol充入10L 恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X（g）+Y（g）?2Z（g）△H＜0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡．反應(yīng)過程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表：

t/min	2	4	7	9
n（Y）/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

下列說法正確的是（　�。�

• A． 反應(yīng)前2min Z的平均速率υ（Z）=2.0×10^-3 mol/（L•min）
• B． 其他條件不變，降低溫度，反應(yīng)達(dá)到新平衡前υ（逆）＞υ（正）
• C． 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44
• D． 其他條件不變，再充入0.2 mol Z，平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)增大

Answer 1

分析 A、2min內(nèi)Y物質(zhì)的量變化為0.16mol-0.12mol=0.04mol，根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算v（Y），在利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（Z）；
B、該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，反應(yīng)達(dá)到新平衡前v（逆）＜v（正）；
C、由表中數(shù)據(jù)可知7min時(shí)，反應(yīng)到達(dá)平衡，根據(jù)平衡時(shí)Y的物質(zhì)的量，利用三段式計(jì)算平衡時(shí)其它組分的物質(zhì)的量，由于反應(yīng)氣體氫氣的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
D、再通入0.2 mol Z，等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體的體積不變，平衡不移動(dòng)．

解答 解：A、由表中數(shù)據(jù)可求得前2min內(nèi)生成Z為0.08mol，故v（Z）=$\frac{0.08mol}{10L×2min}$mol/（L•min）=4.0×10^-3 mol/（L•min），故A錯(cuò)誤；
B、該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)達(dá)到新平衡前v（逆）＜v（正），故B錯(cuò)誤；
C、由表中數(shù)據(jù)可知7min時(shí)，反應(yīng)到達(dá)平衡，Y的物質(zhì)的量為0.10mol，此時(shí)X的物質(zhì)的量也為0.10mol，Z的物質(zhì)的量也為0.12mol，X、Y、Z的物質(zhì)的量濃度分別為：0.01mol•L^-1、0.01mol•L^-1、0.012mol•L^-1，故平衡常數(shù)K=$\frac{c{\;}^{2}（Z）}{c（X）•c（Y）}$=$\frac{0.012{\;}^{2}}{0.01×0.01}$=1.44，故C正確；
D、因該反應(yīng)前后氣體的體積不變，其他條件不變，再充入0.2 mol Z，因?yàn)樵诘葴氐热輻l件下，左右氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，原平衡環(huán)境和D 選項(xiàng)的平衡環(huán)境互為等效平衡，平衡不移動(dòng)，X的體積分?jǐn)?shù)不變，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡的影響因素等，難度中等，注意C選項(xiàng)中對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的理解．