Question

8．在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g），发生反应X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）

实验编号	温度/℃	起始时物质的量/mol		平衡时物质的量/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	0.20	a
④	800	0.10	0.10	b

下列说法正确的是（　　）

• A． 实验①中，若5min时测得n（M）=0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ（N）=1.0×10^-2mol/（L•min）
• B． 实验②中，该反应的平衡常数K=2.0
• C． 实验③中，达到平衡时，X的转化率为50%
• D． 实验④中，达到平衡时，b＜0.05

Answer 1

分析 A．根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（M），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（N）；
B．由表中数据，计算平衡时其它组分的物质的量，由于反应中气体的化学计量数相等，可以用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式K=$\frac{c（M）×c（N）}{c（X）×c（Y）}$计算；
C．温度不变平衡常数不变，用a表示出平衡时各组分物质的量，再根据平衡常数列方程计算解答；
D．实验①、②若温度相同，X、Y按1：1反应，二者物质的量相互交换，平衡时生成物物质的量相等，实验②中温度较高，平衡时M的物质的量减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，若④的温度为800℃，恒容体系中，气体体积不变的反应，实验④与③为等效平衡，平衡时b=$\frac{1}{2}$a，但④的实际温度为900℃，相比较800℃，平衡逆向移动，则b＜$\frac{1}{2}$a．

解答 解：A．速率之比等于化学计量数之比，则v（N）=v（M）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.05mol}{10L}}{5min}$=1.0×10^-3mol/（L•min），故A错误；
B．          X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）
起始（mol）：0.1    0.4     0      0
转化（mol）：0.08    0.08    0.08   0.08
平衡（mol）：0.02    0.32    0.08   0.08
由于反应中气体的化学计量数相等，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，故实验②中，该反应的平衡常数K=$\frac{c（M）×c（N）}{c（X）×c（Y）}$=$\frac{0.08×0.08}{0.02×0.32}$=1，故B错误；
C． 温度不变平衡常数不变，平衡时M为amol，则：
             X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）
起始（mol）：0.2    0.2     0      0
转化（mol）：a       a      a      a
平衡（mol）：0.2-a  0.2-a    a      a
则K=$\frac{a×a}{（0.2-a）×（0.2-a）}$=1，解得a=0.1，实验③中，X的转化率=$\frac{0.1}{0.2}$×100%=50%，故C正确；
D．实验①、②若温度相同，X、Y按1：1反应，二者物质的量相互结合，平衡时生成物物质的量相等，实验②中温度较高，平衡时M的物质的量减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，若④的温度为800℃，恒容体系中，气体体积不变的反应，实验④与③为等效平衡，平衡时b=$\frac{1}{2}$a=0.05mol，但④的实际温度为900℃，相比较800℃，平衡逆向移动，则b＜0.05，故D错误．
故选C．

点评 本题考查化学平衡计算、化学反应速率、化学平衡常数、化学平衡的影响因素等，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，难度中等，D选项为易错点，注意利用等效思想解答．