Question

【题目】t℃时，在体积不变的容器中发生反应X(g)+3Y(g) aZ(g) △H<0,各组分浓度如下表

物质	X	Y	Z
初始浓度/ mol·L-1	0.1	0.3	0
2min末浓度/mol·L-1	0.08		0.04
平衡浓度/mol·L-1			0.1

(1)0~2min的平均速率ν(Y) =___________________

(2)达平衡时X的转化率为___________________

(3)a =_______________

(4)平衡时Y的浓度为________________

(5)下列能表示该反应一定达到平衡状态的______________

①单位时间内生成n mol X的同时生成n mol Z

②c(X)：c(Y):c(Z)的比值不再变化

③容器中的气体的质量不再变化

④容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化

Answer 1

【答案】0.03 mol·L－1·min－1 50% 2 0.15mol·L－1 ②④

【解析】

X(g) + 3Y(g) aZ(g)

初始浓度/ mol·L-1 0.1 0.3 0

变化浓度/ mol·L-1 0.02 0.06 0.04

2min末浓度/mol·L-1 0.08 0.24 0.04

根据反应速率之比等于相应的化学计量数之比，可知a=2；

X(g) + 3Y(g) 2Z(g)

初始浓度/ mol·L-1 0.1 0.3 0

变化浓度/ mol·L-1 0.05 0.15 0.1

平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.15 0.1

(1) 由分析可知，0~2min的平均速率ν(Y)==0.03 mol·L－1·min－1；

(2) 由上述计算可知，达平衡时X的转化率为×100%=50%；

(3) 由分析可知，a=2；

(4) 由上述计算可知，平衡时Y的浓度为0.15mol·L－1；

(5) 反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断。

①单位时间内生成n mol X的同时生成n mol Z，正逆反应速率不相等，故①错误；

②未达到平衡时c(X)：c(Y):c(Z)的比值会一直变化，当c(X)：c(Y):c(Z)的比值不再变化时，可判断反应达到了平衡状态，故②正确；

③该反应的反应物和生成物均为气体，由质量守恒定律可知，容器中的气体质量一直不会变化，故容器中的气体的质量不再变化，不能判断反应达到了平衡状态，故③错误；

④M=，该反应是前后气体数目不相等的反应，未达到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量一直在改变，所以当容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化时，可判断反应达到了平衡状态，故④正确；

答案选②④。