Question

已知可逆反应X（g）+Y（g）?Z（g）（未配平）．温度为T时，在容积固定的容器中发生反应，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（ ）

A．反应时各物质的反应速率大小关系为：2v（X）=2v（Y）=v（Z）
B．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%
C．T℃时，该反应的平衡常数为33.3
D．该反应的正反应是放热反应

Answer 1

【答案】分析：由图a可知，平衡时，X、Y、Z的物质的量浓度变化量分别为0.25mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L，化学计量数之比等于物质的量变化量之比，故反应为X（g）+Y（g）?2Z（g）；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．
A、根据速率之比等于物质的量变化量之比进行计算判断．
B、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．
C、反应为X（g）+Y（g）?2Z（g）的平衡常数k=，由图a可知，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，代入平衡常数k计算．
D、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，据此判断．
解答：解：由图a可知，平衡时，X、Y、Z的物质的量浓度变化量分别为0.25mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L，化学计量数之比等于物质的量变化量之比，故反应为X（g）+Y（g）?2Z（g）；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．
A、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A正确；
B、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×100%=62.5%，故B错误；
C、由图a可知，温度为T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===33.3，故C正确；
D、由上述分析可知，该反应正反应为吸热反应，故D错误．
故选：AC．
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．