Question

一定条件下，可逆反应X（g）+3Y（g）2Z（g），若X、Y、Z起始浓度分别为c₁、c₂、c₃（均不为0），平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.2mol?L^-1、0.3mol?L^-1、0.08mol?L^-1，则下列判断不合理的是（　　）

A．X、Y的转化率不相等

B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为3：2

C．c₁：c₃必为1：2

D．c₃的取值范围为0＜c₃＜0.28mol?L^-1

Answer 1

分析：化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析．

解答：解：若反应向正反应进行到达平衡，X₂、Y₂的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：
根据方程式     X₂（气）+3Y₂（气）  2Z（气），
开始（mol/L）：c₁        c₂                  c₃
变化（mol/L）：0.04     0.12                 0.08
平衡（mol/L）：0.2       0.3                 0.08
c₁=0.24   c₂=0.42     c₃=0
若反应逆反应进行到达平衡，X₂、Y₂的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：
根据方程式      X₂（气）+3Y₂（气）  2Z（气），
开始（mol/L）：c₁  c₂               c₃
变化（mol/L）：0.1       0.3              0.2  
平衡（mol/L）：0.2       0.3              0.08
c₁=0.1    c₂=0      c₃=0.28
由于为可能反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0.1＜c（X₂）＜0.24，0＜c（Y₂）＜0.42，0＜c（Z）＜0.28
A、X、Y的变化量之比和起始量之比不相同，所以转化率不相同，故A正确；
B、平衡时，Y和Z的生成速率之比为化学方程式系数之比为3：2，故B正确；
C、X₂ 和Y₂平衡浓度为2：3，变化的量为1；3，c₁：c₃不一定为1：2，故C错误；
D、物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0＜c（Z）＜0.28，故D正确．
故选C．

点评：本题考查化学平衡的计算，题目难度不大，本题注意化学平衡状态的判断方法以及可逆反应的特点．