Question

8．相同溫度下，體積均為1.5L的兩個(gè)恒容容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：X₂（g）+3Y₂（g）═2XY₃（g）△H=-92.6kJ•mol^-1，實(shí)驗(yàn)測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器	起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol			達(dá)平衡時(shí)體系能量的變化
	X2	Y2	XY3
①	1	3	0	放熱46.3 kJ
②	0.8	2.4	0.4	Q（Q＞0）

下列敘述不正確的是（　�。�

• A． 容器①中達(dá)到平衡時(shí)，Y₂的轉(zhuǎn)化率為50%
• B． Q=27.78 kJ
• C． 相同溫度下；起始時(shí)向容器中充入1.0 X₂ mol、3.0 mol Y₂和2 mol XY₃；反應(yīng)達(dá)到平衡前v（正）＞v（逆）
• D． 容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，K=$\frac{16}{27}$

Answer 1

分析 由達(dá)平衡時(shí)①放出的熱為46.3kJ，平衡時(shí)參加反應(yīng)Y₂的物質(zhì)的量=$\frac{46.3kJ}{92.6kJ}$×3mol=1.5mol，則容器①中：
            X₂（g）+3Y₂（g）═2XY₃（g）
起始量（mol）：1      3         0
變化量（mol）：0.5    1.5       1
平衡量（mol）：0.5    1.5       1
A．轉(zhuǎn)化率=$\frac{物質(zhì)的量變化量}{起始物質(zhì)的量}$×100%；
B．容器②中按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得X₂0.2mol，Y₂0.6mol，所以X₂總量為1mol，Y₂總量為3mol，與容器①中相同物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，容器①、②中達(dá)到平衡為等效平衡，平衡時(shí)相同組分的物質(zhì)的量相等，故容器②中轉(zhuǎn)化的Y₂為2.4mol-1.5mol=0.9mol，結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算；
C．等效為開始充入2.0 X₂ mol、6.0 mol Y₂，進(jìn)一步等效為在甲平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率增大，則平衡時(shí) X₂ 小于1mol，故反應(yīng)正向進(jìn)行；
D．容器①、②溫度相等，平衡常數(shù)相等，根據(jù)K=$\frac{{c}^{2}（X{Y}_{3}）}{c（{X}_{2}）×{c}^{3}（{Y}_{2}）}$計(jì)算平衡常數(shù)．

解答 解：由達(dá)平衡時(shí)①放出的熱為46.3kJ，平衡時(shí)參加反應(yīng)Y₂的物質(zhì)的量=$\frac{46.3kJ}{92.6kJ}$×3mol=1.5mol，則容器①中：
            X₂（g）+3Y₂（g）═2XY₃（g）
起始量（mol）：1       3         0
變化量（mol）：0.5     1.5       1
平衡量（mol）：0.5     1.5       1
A．Y₂轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.5mol}{1mol}$×100%=50%，故A正確；
B．容器②中按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得X₂0.2mol，Y₂0.6mol，所以X₂總量為1mol，Y₂總量為3mol，與容器①中相同物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，容器①、②中達(dá)到平衡為等效平衡，平衡時(shí)相同組分的物質(zhì)的量相等，故容器②中轉(zhuǎn)化的Y₂為2.4mol-1.5mol=0.9mol，Q=$\frac{0.9mol}{3mol}$×92.6kJ=27.78kJ，故B正確；
C．等效為開始充入2.0 X₂ mol、6.0 mol Y₂，進(jìn)一步等效為在甲平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率增大，則平衡時(shí) X₂ 小于1mol，故反應(yīng)正向進(jìn)行，反應(yīng)達(dá)到平衡前v（正）＞v（逆），故C正確；
D．容器①、②溫度相等，平衡常數(shù)相等，平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（X{Y}_{3}）}{c（{X}_{2}）×{c}^{3}（{Y}_{2}）}$=$\frac{（\frac{1}{1.5}）^{2}}{\frac{0.5}{1.5}×（\frac{1.5}{1.5}）^{3}}$=$\frac{4}{3}$，故D錯(cuò)誤，
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、等效平衡等，題目難度中等，注意對(duì)等效平衡規(guī)律的理解掌握．