Question

11．在10L恒容密閉容器中充入X（g）和Y（g），發(fā)生反應(yīng)X（g）+Y（g）?M（g）+N（g），所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	溫度/℃	起始時(shí)物質(zhì)的量/mol	平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol
		n（X）	n（Y）		n（M）
①	700	0.40	0.10	0.090
②	800	0.10	0.40	0.080
③	800	0.20	0.30	a
④	900	0.10	0.15	b

下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 實(shí)驗(yàn)①中，若5 min時(shí)測(cè)得n（M）=0.050 mol，則0至5 min時(shí)間內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率v（N）=1.0×10^-2 mol•L^-1•min^-1
• B． 實(shí)驗(yàn)②中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.0
• C． 實(shí)驗(yàn)③中，達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為60%
• D． 實(shí)驗(yàn)④中，達(dá)到平衡時(shí)，b＞0.060

Answer 1

分析 A．根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（M），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（N）；
B．由表中數(shù)據(jù)，計(jì)算平衡時(shí)其它組分的物質(zhì)的量，由于反應(yīng)中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，可以用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（M）•c（N）}{c（X）•c（Y）}$計(jì)算；
C．溫度不變平衡常數(shù)不變，用a表示出平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量，再根據(jù)平衡常數(shù)列方程計(jì)算解答；
D．實(shí)驗(yàn)①、②若溫度相同，X、Y按1：1反應(yīng)，二者物質(zhì)的量相互交換，平衡時(shí)生成物物質(zhì)的量相等，實(shí)驗(yàn)②中溫度較高，平衡時(shí)M的物質(zhì)的量減小，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若④的溫度為800℃，恒容體系中，氣體體積不變的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)④與③為等效平衡，平衡時(shí)b=$\frac{1}{2}$a=0.06，但④的實(shí)際溫度為900℃，相比較800℃，平衡逆向移動(dòng)，則b＜$\frac{1}{2}$a．

解答 解：A．速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v（N）=v（M）=$\frac{\frac{0.05mol}{10L}}{5min}$=1.0×10^-3mol/（L•min），故A錯(cuò)誤；
B．          X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）
起始（mol）：0.1    0.4        0          0
轉(zhuǎn)化（mol）：0.08    0.08    0.08    0.08
平衡（mol）：0.02    0.32    0.08    0.08
由于反應(yīng)中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，故實(shí)驗(yàn)②中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{c（M）•c（N）}{c（X）•c（Y）}$=$\frac{0.08×0.08}{0.02×0.32}$=1，故B錯(cuò)誤；
C． 溫度不變平衡常數(shù)不變，平衡時(shí)M為amol，則：
             X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）
起始（mol）：0.2    0.3     0      0
轉(zhuǎn)化（mol）：a       a      a      a
平衡（mol）：0.2-a  0.3-a    a      a
則K=$\frac{a×a}{（0.2-a）×（0.3-a）}$=1，解得：a=0.12，實(shí)驗(yàn)③中，X的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.12mol}{0.2mol}$×100%=60%，故C正確；
D．實(shí)驗(yàn)①、②若溫度相同，X、Y按1：1反應(yīng)，二者物質(zhì)的量相互結(jié)合，平衡時(shí)生成物物質(zhì)的量相等，實(shí)驗(yàn)②中溫度較高，平衡時(shí)M的物質(zhì)的量減小，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若④的溫度為800℃，恒容體系中，氣體體積不變的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)④與③為等效平衡，平衡時(shí)b=$\frac{1}{2}$a=0.06mol，但④的實(shí)際溫度為900℃，相比較800℃，平衡逆向移動(dòng)，則b＜0.06，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，題目難度中等，涉及化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡的影響因素等知識(shí)，D選項(xiàng)為易錯(cuò)點(diǎn)，注意利用等效思想解答，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．