Question

10．相同溫度下，容積均為0.25L的兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：X₂（g）+3Y₂（g）?2XY₃（g）△H=-92.6kJ•mol^-1實(shí)驗(yàn)測(cè)得，反應(yīng)在起始、達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

容器 編號(hào)	起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol			達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化
	X2	Y2	XY3
①	1	3	0	放熱：23.15k J
②	0.8	2.4	0.4	Q（Q＞0）

下列敘述不正確的是（　　）

• A． 容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等
• B． 達(dá)到平衡時(shí)，兩個(gè)容器中XY₃的物質(zhì)的量濃度均為2mol/L
• C． 容器②中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)吸收的熱量為QkJ
• D． 若容器①的體積為0.2L，則達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量大于23.15kJ

Answer 1

分析 由達(dá)平衡時(shí)①放出的熱為23.15kJ，平衡時(shí)生成XY₃的物質(zhì)的量=$\frac{23.15kJ}{92.6kJ}$×2mol=0.5mol，則容器①中：
             X₂（g）+3Y₂（g）═2XY₃（g）
起始量（mol）：1      3         0
變化量（mol）：0.25   0.75     0.5
平衡量（mol）：0.75   2.25     0.5
A．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度相等，平衡常數(shù)相等；
B．容器②中按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得X₂0.2mol，Y₂0.6mol，所以X₂總量為1mol，Y₂總量為3mol，n（X₂）：n（Y₂）=1：3，溫度恒壓下，容器①、②中達(dá)到平衡為等效平衡，平衡時(shí)相同物質(zhì)的濃度相同；
C．溫度恒壓下，容器①、②中達(dá)到平衡為等效平衡，平衡時(shí)相同物質(zhì)的含量相同，故容器②中生成的XY₃為0.5mol-0.4mol=0.1mol，反應(yīng)放出熱量；
D．若容器①的體積為0.2L，等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大．

解答 解：由達(dá)平衡時(shí)①放出的熱為23.15kJ，平衡時(shí)生成XY₃的物質(zhì)的量=$\frac{23.15kJ}{92.6kJ}$×2mol=0.5mol，則容器①中：
              X₂（g）+3Y₂（g）═2XY₃（g）
起始量（mol）：1       3         0
變化量（mol）：0.25    0.75      0.5
平衡量（mol）：0.75    2.25      0.5
A．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，對(duì)同一反應(yīng)平衡常數(shù)不變，故A正確；
B．容器②中按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得X₂0.2mol，Y₂0.6mol，所以X₂總量為1mol，Y₂總量為3mol，n（X₂）：n（Y₂）=1：3，與容器①中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量比相同，溫度恒壓下，容器①、②中達(dá)到平衡為等效平衡，平衡時(shí)兩個(gè)容器中XY₃的物質(zhì)的量濃度相同，均為$\frac{0.5mol}{2L}$=0.25mol/L，故B正確；
C．溫度恒壓下，容器①、②中達(dá)到平衡為等效平衡，平衡時(shí)相同物質(zhì)的含量相同，故容器②中生成的XY₃為0.5mol-0.4mol=0.1mol，反應(yīng)正向進(jìn)行，反應(yīng)放出熱量，故C錯(cuò)誤；
D．若容器①的體積為0.2L，等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，則則達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量大于23.15kJ，故D正確，
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)問(wèn)題、等效平衡等問(wèn)題，題目難度中等，關(guān)鍵是等效平衡規(guī)律的理解掌握．