Question

2．溫度為T₀時，在容積固定的容器中發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖a所示．其他條件相同，溫度分別為T₁、T₂時發(fā)生反應(yīng)，Z的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖b所示．下列敘述正確的是（　�。�

• A． 該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
• B． T₀時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為$\frac{1}{3}$
• C． 反應(yīng)時各物質(zhì)的反應(yīng)速率關(guān)系為：2v （X）=2v （Y）=v （Z）
• D． 圖a中反應(yīng)達到平衡時，Y的轉(zhuǎn)化率為37.5%

Answer 1

分析 由圖a可知，X、Y濃度減小，為反應(yīng)物，Z的濃度增大，為生成物，且最終X、Y濃度不變，為可逆反應(yīng)，平衡時，X、Y、Z的物質(zhì)的量濃度變化量分別為0.25mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L，化學(xué)計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量變化量之比，即X、Y、Z的化學(xué)計量數(shù)之比為0.25：0.25：0.5=1：1：2，則反應(yīng)方程式為：X（g）+Y（g）?2Z（g）．
A．由圖b可知，溫度為T₁先到達平衡，所以T₁＞T₂，溫度越高，平衡時Z的物質(zhì)的量濃度越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動；
B．由圖a可知，X、Y濃度減小，為反應(yīng)物，Z的濃度增大，為生成物，且最終X、Y濃度不變，為可逆反應(yīng)，平衡時，X、Y、Z的物質(zhì)的量濃度變化量分別為0.25mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L，則反應(yīng)方程式為：X（g）+Y（g）?2Z（g），再根據(jù)K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）×c（Y）}$計算平衡常數(shù)；
C．根據(jù)速率之比等于物質(zhì)的量變化量之比進行計算判斷；
D．由圖a可知，Y的起始濃度為0.4mol/L，平衡時Y的物質(zhì)的量濃度為0.15mol/L，Y的濃度變化為0.25mol/L，結(jié)合轉(zhuǎn)化率定義計算．

解答 解：由圖a可知，X、Y濃度減小，為反應(yīng)物，Z的濃度增大，為生成物，且最終X、Y濃度不變，為可逆反應(yīng)，平衡時，X、Y、Z的物質(zhì)的量濃度變化量分別為0.25mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L，化學(xué)計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量變化量之比，即X、Y、Z的化學(xué)計量數(shù)之比為0.25：0.25：0.5=1：1：2，則反應(yīng)方程式為：X（g）+Y（g）?2Z（g）．
A．由圖b可知，溫度為T₁先到達平衡，所以T₁＞T₂，溫度越高，平衡時Z的物質(zhì)的量濃度越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A錯誤；
B．平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）×c（Y）}$=$\frac{0．{5}^{2}}{0.05×0.15}$=$\frac{100}{3}$，故B錯誤；
C．由上述分析可知反應(yīng)為X（g）+Y（g）?2Z（g），速率之比等于物質(zhì)的量變化量之比，所以反應(yīng)時各物質(zhì)的反應(yīng)速率大小關(guān)系為：2v（X）=2v（Y）=v（Z），故C正確；
D．由圖a可知，Y的起始濃度為0.4mol/L，平衡時Y的物質(zhì)的量濃度為0.15mol/L，Y的濃度變化為0.25mol/L，所以Y的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.25mol/L}{0.4mol/L}$=62.5%，故D錯誤，
故選：C．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算與影響因素、化學(xué)平衡圖象問題等，難度中等，側(cè)重考查學(xué)生讀圖獲取信息能力，注意平衡圖象中先拐先平數(shù)值大原則與定一議二原則．