Question

9．在2L密閉容器內，800℃時反應：2XY （g）+Y₂（g）?2XY₂（g）體系中，n（XY）隨時間的變化如表：

時間（s）	0	1	2	3	4	5
n（XY）（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）寫出該反應的平衡常數表達式：K=$\frac{c（XY{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（XY）{\;}^{2}c（Y{\;}_{2}）}$．
（2）如圖中表示XY₂的變化的曲線是b．用Y₂表示從0～2s內該反應的平均速率v=0.0015mol•L^-1•S^-1．
（3）能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是B．
A．v（XY₂）=2v（Y₂）             
B．容器內壓強保持不變
C．XY、Y₂、XY₂的濃度之比為2：1：2   
D．容器內密度保持不變．

Answer 1

分析 （1）平衡常數表達式等于生成物的濃度冪之積比上反應物的濃度冪之積；
（2）根據表格知，隨著反應的進行，XY的物質的量減小，則平衡向正反應方向移動，XY₂的物質的量逐漸增大，根據XY和XY₂之間轉化關系式計算平衡時XY₂的物質的量，從而確定曲線；先計算XY的反應速率，再根據同一化學反應中同一時間段內，各物質的反應速率之比等于其計量數之比計算Y₂的反應速率；
（3）當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不再改變，由此衍生的一些物理量也不變．

解答 解：（1）平衡常數表達式等于生成物的濃度冪之積比上反應物的濃度冪之積，K=$\frac{c（XY{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（XY）{\;}^{2}c（Y{\;}_{2}）}$，故答案為：$\frac{c（XY{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（XY）{\;}^{2}c（Y{\;}_{2}）}$；
（2）根據表格知，隨著反應的進行，XY的物質的量減小，則平衡向正反應方向移動，XY₂的物質的量逐漸增大，當反應達到平衡狀態(tài)時，參加反應的n（XY）=（0.020-0.007）mol=0.013mol，根據XY和XY₂之間轉化關系式知，平衡狀態(tài)時生成n（XY₂）等于參加反應的n（XY），所以為0.013mol，c（XY₂）=$\frac{0.013mol}{2L}$，故選b；
0～2s時，v（XY）=$\frac{\frac{（0.020-0.008）mol}{2L}}{2s}$=0.003mol/（L．s），同一化學反應中同一時間段內，各物質的反應速率之比等于其計量數之比，所以v（Y₂）=$\frac{1}{2}$v（XY）=0.0015mol•L^-1•S^-1，
故答案為：b；0.0015mol•L^-1•S^-1；
（3）A、當v （XY₂）=2v （Y₂）時，沒有指明正逆方向，該反應不一定達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
B、該反應是一個反應氣體氣體體積改變的可逆反應，當達到平衡狀態(tài)時，各物質的濃度不變，則容器內壓強保持不變，故正確；
C、XY、Y₂、XY₂的濃度之比為2：1：2，濃度之比等于系數之比，不能說明正逆反應速率相同，不能說明達到化學平衡，故錯誤；
D、根據質量守恒定律知，混合物質量始終不變，容器的體積不變，則容器內混合氣體的密度始終不變，所以不能據此判斷是否達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
故選B．

點評 本題考查了化學平衡狀態(tài)的判斷、化學反應速率的計算等知識點，根據v=$\frac{△c}{△t}$、v（正）=v（逆）來分析解答即可，難度不大．