Question

【題目】相同溫度下，體積均為0.25　L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＝－92.6 kJ·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)物質(zhì)的量/mol			達(dá)平衡時(shí)體系能量變化的數(shù)值
	X2	Y2	XY3
①	1	3	0	23.15 kJ
②	0.6	1.8	0.8	Q（Q＞0）kJ

下列敘述正確的是

A. 容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)不相等

B. 達(dá)平衡時(shí)，兩個(gè)容器中XY3的物質(zhì)的量濃度均為2mol·L－1

C. 容器②中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為Q kJ

D. 若容器①體積為 0.20 L，則達(dá)平衡時(shí)放出的熱量大于23.15 kJ

Answer 1

【答案】BD

【解析】

平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)；在相同溫度下反應(yīng)在容積相等的容器內(nèi)進(jìn)行，對(duì)于②來(lái)說(shuō)，假設(shè)0.8mol的XY3是消耗X2、Y2反應(yīng)產(chǎn)生的，則反應(yīng)開(kāi)始時(shí)X2、Y2的物質(zhì)的量是1.0mol、3.0mol，與①相同，所以①②是等效平衡。由于加入1mol的X2、3mol的Y2反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)放出熱量是23.15KJ，則反應(yīng)消耗的X2的物質(zhì)的量是23.15kJ÷ 92.6kJ/mol =0.25mol，則達(dá)到平衡時(shí)產(chǎn)生XY3的物質(zhì)的量是0.50mol。

由于反應(yīng)是在相同溫度下進(jìn)行的，所以反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，故A錯(cuò)誤；在相同溫度下反應(yīng)在容積相等的容器內(nèi)進(jìn)行，對(duì)于②來(lái)說(shuō)，假設(shè)0.8mol的XY3是消耗X2、Y2反應(yīng)產(chǎn)生的，則反應(yīng)開(kāi)始時(shí)X2、Y2的物質(zhì)的量是1.0mol、3.0mol，與①相同，由于加入1mol的X2、3mol的Y2反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)放出熱量是23.15KJ，則反應(yīng)消耗的X2的物質(zhì)的量是23.15kJ÷ 92.6kJ/mol =0.25mol，則達(dá)到平衡時(shí)產(chǎn)生XY3的物質(zhì)的量是0.50mol，其平衡濃度均為0.50mol÷0.25L=2 mol/L，故B正確；容器①、②的平衡狀態(tài)等效，逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，由于容器②中開(kāi)始加入了0.8mol的 XY3，達(dá)到平衡時(shí)產(chǎn)生XY3的物質(zhì)的量是0.50mol，反應(yīng)逆向進(jìn)行，所以反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)吸收Q kJ能量，故C錯(cuò)誤；若將容器①體積縮小為0.20 L，由于減小體積，也就增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以達(dá)平衡時(shí)放出的熱量大于23.15 kJ，故D正確。