Question

3．一定条件下，对于可逆反应X（g）+3Y（g）?2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c₁、c₂、c₃ （均不为零），平衡时 X、Y、Z 的浓度分别为 0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断正确的（　　）

• A． c₁：c₂=3：1
• B． 平衡时．Y和Z的生成速率之比为2：3
• C． X、Y的转化率不相等
• D． c₁ 的取值范围为 0 mol/L＜c₁＜0.14 mol/L

Answer 1

分析 若反应向正反应进行到达平衡，X、Y的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：
根据方程式     X（气）+3Y（气）?2Z（气），
开始（mol/L）：c₁           c₂                  c₃
变化（mol/L）：0.04       0.12              0.08
平衡（mol/L）：0.1         0.3               0.08
c₁=0.14   c₂=0.42     c₃=0
若反应逆正反应进行到达平衡，X、Y的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：
根据方程式      X（气）+3Y（气）?2Z（气），
开始（mol/L）：c₁          c₂               c₃
变化（mol/L）：0.1        0.3              0.2  
平衡（mol/L）：0.1        0.3              0.08
c₁=0    c₂=0      c₃=0.28
由于为可逆反应，物质不能完全转化所以起始时浓度范围为0＜c（X）＜0.14，0＜c（Y）＜0.42，0＜c（Z）＜0.28，以此解答该题．

解答 解：A．X 和Y平衡浓度为1：3，变化的量为1；3，所以起始量为1：3，c₁：c₂=1：3，故A错误；
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2：3，故B错误；
C．反应前后X、Y气体的浓度比相同符合反应系数之比，所以达到平衡状态时，转化率相同，故C错误；
D．反应为可逆反应，物质不可能完全转化，如反应向正反应分析进行，则0＜c₁，如反应向逆反应分析进行，则c₁＜0.14mol•L^-1，故有0＜c₁＜0.14mol•L^-1，故D正确．
故选D．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和计算能力，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，要掌握极值法在可逆反应中的应用．