Question

相同溫度下，體積均為0.5 L的兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：2XY₂（g）+Y₂（g）?2XY₃（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0）實(shí)驗(yàn)測得反應(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	起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol			達(dá)平衡時(shí)體系能量的變化
	XY2	Y2	XY3
①	2	1	0	放熱 0.25 Q kJ
②	1.2	0.6	0.8

下列敘述不正確的是（　�。�

• A、容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)均為

  1

  13.5

• B、達(dá)到平衡時(shí)，兩個(gè)容器中Y₂的物質(zhì)的量濃度均為1.5 mol?L^-1
• C、容器②中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為0.15 Q kJ
• D、若容器①的其他條件不變，恒壓下通入稀有氣體，則達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量小于0.25 Q kJ

Answer 1

分析：A．容器①中參加反應(yīng)的XY₂的物質(zhì)的量=2mol×

0.25QkJ

QkJ

=0.5mol，利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算平衡常數(shù)，容器①、②反應(yīng)為完全等效平衡，對應(yīng)組分的物質(zhì)的量相等，據(jù)此判斷②中發(fā)生的反應(yīng)，若②中發(fā)生2XY₂（g）+Y₂（g）?2XY₃（g），由于溫度相等，平衡常數(shù)相等，若②中發(fā)生2XY₃（g）?2XY₂（g）+Y₂（g），由于溫度相等，平衡常數(shù)與①互為相反數(shù)；
B．容器①、②反應(yīng)為完全等效平衡，平衡時(shí)Y₂的物質(zhì)的量濃度相等，結(jié)合A中計(jì)算判斷；
C．結(jié)合A中計(jì)算分析②是否處于平衡狀態(tài)或是向哪個(gè)方向進(jìn)行，判斷②是吸熱還是放熱，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率計(jì)算具體的值；
D．恒壓下通入稀有氣體，容器的容積增大，等效為降低壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)．

解答：解：A．容器①參加反應(yīng)的XY₂的物質(zhì)的量=2mol×

0.25QkJ

QkJ

=0.5mol，則：
          2XY₂（g）+Y₂（g）?2XY₃（g）
起始（mol）：2        1        0
轉(zhuǎn)化（mol）：0.5     0.25       0.5
平衡（mol）：1.5     0.75       0.5
故①中平衡常數(shù)k=

( 0.5 0.5 )2

( 1.5 0.5 )2× 0.75 0.5

=

1

13.5

，由②中各組分物質(zhì)的量可知，②中反應(yīng)向左建立平衡，其平衡常數(shù)k=13.5，故A錯(cuò)誤；
B．容器①、②反應(yīng)為完全等效平衡，平衡時(shí)Y₂的物質(zhì)的量濃度相等，結(jié)合A中計(jì)算可知，平衡時(shí)Y₂的物質(zhì)的量濃度=

0.75mol

0.5L

=1.5mol/L，故B正確；
C．平衡時(shí)①容器中XY₂、Y₂、XY₃的物質(zhì)的量分別為1.5mol、0.75mol和0.5mol，②與①為完全等效平衡，所以，平衡時(shí)②容器中XY₂、Y₂、XY₃的物質(zhì)的量分別為1.5mol、0.75mol和0.5mol，可知②的反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，反應(yīng)過程需要吸收熱，故C錯(cuò)誤；
D．恒壓下通入稀有氣體，容器的容積增大，等效為降低壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率降低，故放出的熱量小于0.25 Q kJ，故D正確，
故選AC．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)問題、等效平衡、反應(yīng)熱等問題，題目難度中等，注意C項(xiàng)根據(jù)計(jì)算判斷是吸熱還是放熱，注意等效平衡思想的應(yīng)用，A選項(xiàng)為易錯(cuò)點(diǎn)，容易忽略反應(yīng)建立平衡方向．