Question

一定温度下，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中，分别加入一定量的X，发生反应，pX（g）?Y（g）+Z（g），相关数据如下表所示

容器编号	温度（℃）	起始物质的量（mol）	平衡物质的量（mol）
		X（g）	Y（g）	Z（g）
Ⅰ	387	0.20	0.080	0.080
Ⅱ	387	0.40	0.160	0.160
Ⅲ	T	0.20	0.090	0.090

请回答下列问题
（1）若容器Ⅰ中反应经10min达到平衡，则前10min内Y的平均反应速率p（Y）=

 

，容器Ⅰ和容器Ⅱ中起始时X的反应速率v（X）

 

v（X）_末（填“大于“，“小于“或“等于“）
（2）已知该正反应为放热反应，则T

 

387（填“大于“或“小于“），判断理由是

 

（3）反应方程式中X的化学计量数p的取值为

 

，容器Ⅱ中X的平衡转化率为

 

．若起始时间向容器Ⅰ中充入0.1mol X，0.15mol Y和0.10mol Z，则反应将向

 

．（填“正“或“逆“）反应方向进行，判断理由是

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：

分析：（1）反应速率=

△c

△t

计算反应速率，容器Ⅰ和容器Ⅱ中温度相同，起始量Ⅱ大于Ⅰ，说明反应速率大于Ⅰ；
（2）正反应为放热反应ⅠⅢ比较可知起始量相同，达到平衡状态Y物质的量为Ⅱ＞Ⅰ，说明平衡正向进行，T温度降低平衡正向进行；
（3）容器Ⅱ中
        pX（g）?Y（g）+Z（g），
起始量   0.4     0       0
变化量   0.16p   0.16    0.16
平衡量   0.4-0.16p  0.16   0.16
依据反应是可逆反应不能进行彻底，0.4-0.16p＞0，P＜2.5，取值为1，2，
Ⅰ和Ⅱ可知起始量增加一倍，平衡量增加一倍，浓度增加一倍说明平衡不变，p取值为2；转化率=

消耗量

起始量

×100%
计算该温度下平衡常数，结合浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向．

解答： 解：（1）若容器Ⅰ中反应经10min达到平衡，则前10min内Y的平均反应速率p（Y）=

0.08mol 2.0L

10min

=0.004mol/（L?min），容器Ⅰ和容器Ⅱ中温度相同，起始量Ⅱ大于Ⅰ，说明反应速率大于Ⅰ，容器Ⅰ和容器Ⅱ中起始时X的反应速率v（X）＜v（X）_末；
故答案为：0.004mol/（L?min）；＜；
（2）正反应为放热反应ⅠⅢ比较可知起始量相同，达到平衡状态Y物质的量为Ⅱ＞Ⅰ，说明平衡正向进行，T温度降低平衡正向进行，T＜387；
故答案为：小于；Ⅰ和Ⅱ对比可知，起始量相同，平衡状态下Ⅱ中Y的平衡物质的量大于Ⅰ中Y的平衡量，温度降低平衡正向进行；
（3）容器Ⅱ中
        pX（g）?Y（g）+Z（g），
起始量   0.4     0       0
变化量   0.16p   0.16    0.16
平衡量   0.4-0.16p  0.16   0.16
依据反应是可逆反应不能进行彻底，0.4-0.16p＞0，P＜2.5，取值为1，2，
Ⅰ和Ⅱ可知起始量增加一倍，平衡量增加一倍，浓度增加一倍说明平衡不变，p取值为2；容器Ⅱ中X的平衡转化率=

消耗量

起始量

×100%=

0.16×2

0.4

×100%=80%；
平衡浓度X为

0.4mol-0.16mol×2

2.0L

=0.04mol/L、Y浓度为0.08mol/L、Z为0.08mol/L
计算该温度下平衡常数，K=

0.08×0.08

0.042

=4
若起始时间向容器Ⅰ中充入0.1mol X，0.15mol Y和0.10mol Z，XYZ浓度分别为：0.05mol/L，0.075mol/L，0.05mol/L，
浓度商Q=

0.05×0.075

0.052

=1.5＜K=4
结合浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向是平衡正向进行；
故答案为：2；80%；正；若起始时间向容器Ⅰ中充入0.1mol X，0.15mol Y和0.10mol Z，XYZ浓度分别为：0.05mol/L，0.075mol/L，0.05mol/L，
浓度商Q=

0.05×0.075

0.052

=1.5＜K=4，反应正向进行．

点评：本题考查了化学平衡的分析判断，平衡计算方法，平衡常数和浓度商的大小比较判断反应进行的方向，掌握基础是解题关键，题目难度中等．