Question

2．一定條件下，可逆反應(yīng)X（g）+3Y（g）?2Z（g），若X、Y、Z起始濃度分別為c₁、c₂、c₃，當(dāng)達(dá)平衡時X、Y、Z的濃度分別為0.1mol/L，0.3mol/L，0.08mol/L，則下列判斷不合理的是（　�。�

• A． c₁：c₂=1：3（若c₁大于0）
• B． 當(dāng)4v（X）_正=v（Y）_逆時，該反應(yīng)還在向正反應(yīng)方向建立平衡
• C． c₁=0.04
• D． 0≤c₂≤0.42

Answer 1

分析 A．起始濃度-變化濃度=平衡濃度，X、Y的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1：3，平衡時濃度為1：3，則起始X、Y的起始濃度為1：3；
B．Y的生成速率，表示逆反應(yīng)速率，Z的生成速率表示正反應(yīng)速率，不同物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
C．應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，X起始濃度最大，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，X起始濃度最小，結(jié)合極限法計(jì)算；
D．應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，Y起始濃度最大，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，Y起始濃度最小，結(jié)合極限法計(jì)算．

解答 解：A．X、Y的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1：3，所以X、Y的濃度變化之比為1：3，平衡時濃度為1：3，起始濃度=變化濃度+平衡濃度，則起始X、Y的起始濃度為（1+1）：（3+3）=1：3，故A正確；
B．當(dāng)v（X）_正：v（Y）_逆=3：2時，反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，當(dāng)4v（X）_正=v（Y）_逆時，v（X）_正：v（Y）_逆=1：4=3：12，故逆反應(yīng)速率較大，該反應(yīng)還在向逆反應(yīng)方向建立平衡，故B錯誤；
C．若反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，X起始濃度最大，將Z極限法轉(zhuǎn)化為左邊，結(jié)合X（g）+3Y（g）?2Z（g）可知，X的濃度變化為0.04mol/L，故X的極大值為0.1mol/L+0.04mol/L=0.14mol/L，
若反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，X起始濃度最小，將X、Y極限法轉(zhuǎn)化為右邊，結(jié)合X（g）+3Y（g）?2Z（g）可知，X、Y無剩余，故X的極小值為0，故X的起始濃度c₁的取值范圍為0＜c₁＜0.14mol•L，故C正確；
D．若反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，Y起始濃度最大，將Z極限法轉(zhuǎn)化為左邊，結(jié)合X（g）+3Y（g）?2Z（g）可知，Y的濃度變化為0.08mol/L×$\frac{3}{2}$=0.12mol/L，故Y的極大值為0.3mol/L+0.12mol/L=0.42mol/L，
若反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，Y起始濃度最小，將X、Y極限法轉(zhuǎn)化為右邊，結(jié)合X（g）+3Y（g）?2Z（g）可知，X、Y無剩余，故Y的極小值為0，故Y的起始濃度c₁的取值范圍為0＜c₂＜0.42mol•L，故D正確；
故選：B．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，難度中等，理解可逆反應(yīng)的不完全性與平衡建立途徑，注意極限法在平衡判斷中的運(yùn)用．