Question

15．一定条件下的2L密闭容器，进行反应2X（g）+Y（g）?2Z（g），若起始时X、Y、Z物质的量分别为n₁、n₂、n₃（均不为零）．达平衡时，X、Y、Z浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L和0.08mol/L，则下列判断合理的是（　　）

• A． X和Y的转化率不一定相等
• B． n₁、n₂=2：1
• C． 平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：1
• D． n，的取值范围为0＜n₁＜0.28

Answer 1

分析 2L密闭容器，设反应转化X为2a，列三段式：
     2X（g）+Y（g）?2Z（g）
n始：n₁        n₂             n₃
n转：2x         x               x
n平：0.4       0.2           0.16
若计算反应从正方向开始时n₁、n₂的比例和从逆方向开始时n₁、n₂的比例，据此分析．

解答 解：2L密闭容器，设反应转化X为2a，列三段式：
     2X（g）+Y（g）?2Z（g）
n始：n₁        n₂             n₃
n转：2x         x               x
n平：0.4       0.2           0.16
若反应从正方向开始：则$\frac{{n}_{1}-2x}{{n}_{2}-x}=\frac{0.4}{0.2}$，解得：n₁：n₂=2：1，
若反应从逆方向开始：则$\frac{{n}_{1}+2x}{{n}_{2}+x}=\frac{0.4}{0.2}$，解得：n₁：n₂=2：1，
A、通过计算可知X、Y的起始量为2：1，根据方程想、X、Y的转化量也为2：1，故X和Y的转化率一定相等；故A错误；
B、不管反应从哪个方向开始，都有n₁：n₂=2：1，故B正确；
C、平衡时正逆反应速率相等，同一反应不同物质表示的反应速率之间与化学计量数之比相等，平衡时，Y的生成速率与Y的消耗速率相等，而Y的消耗速率与Z的生成速率之比为1：2，所以平衡时Y与Z的生成速率为1：2，故C错误；
D、n₁最大时为Z全由X反应而来，这种情况下n₁为0.36mol，此时，起始时n₃为0，由题n₁、n₂、n₃均不为0，则0＜n₁＜0.36，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了化学平衡的有关计算，因为题目未给物质起始量，也不知反应从何方向开始，所以本题显得较为抽象，解答较复杂，考生应将掌握的基础知识灵活运用，题目难度较大．