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(2011?武汉模拟)温度为T0时,在容积固定的密闭容器中发生反应,各物质的浓度随时间变化的关系如图a所示.其他条件相同,温度分别为T1、T2时发生反应,Z的浓度随时间变化的关系如图b所示.下列叙述正确的是(  )
分析:该反应达到平衡状态时,X浓度的变化量=(0.3-0.05)mol/L=0.25mol/L,Y浓度的变化量=(0.4-0.15)mol/L=0.25 mol/L,Z浓度的变化量=(0.5-0)mol/L=0.5mol/L,所以该反应的方程式为X(g)+Y(g)?2Z(g),
A.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,根据Z浓度的变化判断温度高低;
B.平衡常数k=
c2(Z)
c(X).c(Y)

C.由图a可知,Y的起始浓度为0.4mol/L,平衡时Y的物质的量浓度为0.15mol/L,Y的浓度变化为0.25mol/L.结合转化率定义计算;
D.根据速率之比等于物质的量变化量之比进行计算判断.
解答:解:该反应达到平衡状态时,X浓度的变化量=(0.3-0.05)mol/L=0.25mol/L,Y浓度的变化量=(0.4-0.15)mol/L=0.25 mol/L,Z浓度的变化量=(0.5-0)mol/L=0.5mol/L,所以该反应的方程式为X(g)+Y(g)?2Z(g),
A.由图b可知,温度为T1先到达平衡,所以T1>T2,温度越高,平衡时Z的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为吸热反应,故A错误;
B.由图a可知,温度为T0达平衡时,X、Y、Z的物质的量浓度分别为0.05mol/L、0.15mol/L、0.5mol/L,反应为X(g)+Y(g)?2Z(g)的平衡常数k=
c2(Z)
c(X).c(Y)
=
0.5×0.5
0.05×0.15
=
100
3
,故B错误;
C.由图a可知,Y的起始浓度为0.4mol/L,平衡时Y的物质的量浓度为0.15mol/L,Y的浓度变化为0.25mol/L,所以Y的转化率为
0.25mol/L
0.4mol/L
×100%
=62.5%,故C错误;
D.由上述分析可知反应为X(g)+Y(g)?2Z(g),速率之比等于物质的量变化量之比,所以反应时各物质的反应速率大小关系为:2v(X)=2v(Y)=v(Z),故D正确;
故选D.
点评:考查化学平衡图象问题、平衡有关计算、平衡常数、外界条件对平衡移动影响等,难度中等,根据图象确定反应方程式与判断反应为吸热反应是解题的关键.注意把握图象中曲线的变化特点,分析外界条件对化学平衡的影响.注意平衡图象先拐先平数值大原则与定一议二原则.
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