Question

【題目】某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX和2molY發(fā)生反應：X(g)+2Y(g)mZ(g)，平衡時，X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入5molZ(g)，再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數不變。下列敘述不正確的是（ ）

A. 兩次平衡的平衡常數相同B. m=3

C. X與Y的平衡轉化率之比為1:2D. 第二次平衡時，Z的濃度為0.4mol/L

Answer 1

【答案】C

【解析】

A.平衡常數只與溫度有關，溫度不變，平衡常數不變，所以兩次平衡的平衡常數相同，A正確；

B.平衡時，X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%，在此平衡體系中加入5molZ(g)，再將達到平衡后，X、Y、Z的體積分數不變，說明反應前后氣體計量數之和不變，所以m=3，B正確；

C.設第一次達到平衡狀態(tài)時X參加反應的物質的量為amol，

X(g)+2Y(g)3Z(g)，

開始(mol) 1 2 0

轉化(mol) a 2a 3a

平衡(mol)(1-a) (2-2a) 3a

相同條件下，氣體的體積與物質的量成正比，所以其體積分數等于其物質的量分數，即（1-a）：(2-2a)：3a=30%：60%：10%，所以a=0.1，則參加反應的△n(X)=0.1mol、△n(Y)=0.2mol，則X的轉化率=×100%=10%，Y的轉化率=×100%=10%，所以X和Y的轉化率之比為1：1，C錯誤；

D.該反應的反應前后氣體計量數之和不變，第一次反應是按照X、Y的計量數之比來投料，所以第二次平衡與第一次平衡是等效平衡，兩次平衡后各物質的含量不變，投入Z后，設Z參加反應的物質的量為3bmol，

X(g)+2Y(g)3Z(g)

第一次平衡(mol)：0.9 1.8 0.3

加入5molZ： 0.9 1.8 5.3

轉化： b 2b 3b

第二次平衡(mol)：(0.9+b) (1.8+2b) (5.3-3b)

各物質含量不變，所以(0.9+b)：(1.8+2b)：(5.3-3b)=30%：60%：10%=3：6：1，

b=1.5，n(Z)=(5.3-3×1.5)mol=0.8mol，Z的物質的量濃度==0.4mol/L，D正確；

故合理選項是C。