Question

【題目】在一定溫度下的2L密閉容器中，發(fā)生反應：X(g)+Y(g)2Z(g)，達到平衡時，各物質的平衡濃度為：c(X)=0.8mol/L；c(Y)=0.1mol/L；c (Z)=1.6mol/L。若用a、b、c分別表示X、Y、Z的起始的物質的量，回答下列問題：

（1）若在恒溫恒容條件下進行反應X(g)+Y(g)2Z(g)，可判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是_____

A．單位時間內生成n molX的同時生成2nmolZ

B．密閉容器中密度不再改變的狀態(tài)

C．用X、Y、Z的物質的量濃度變化表示反應速率的比為1∶1∶2的狀態(tài)

D．反應容器中Y的物質的量分數(shù)不再改變的狀態(tài)

E．密閉容器中壓強不再改變的狀態(tài)

F．混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)

（2）a、b應滿足的關系是_________。

（3）a的取值范圍是________。

Answer 1

【答案】AD a=b+1.4 1.4≤a≤3.2

【解析】

（1）反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發(fā)生變化；

（2）X、Y、Z的物質的量的變化量之比等于化學計量數(shù)之比，由X、Y的起始和平衡物質的量求算變化物質的量，得到a、b應滿足的關系；

（2）可逆反應可以從正反應開始，也可以從逆反應開始，X、Y、Z的物質的量的變化量之比等于化學計量數(shù)之比，由X、Y、Z的起始和平衡物質的量求算變化物質的量，得到a、b、c應滿足的關系，由b≥0和c≥0得到a的取值范圍。

（1）A、單位時間內生成n molX，同時生成2nmolZ，說明正反應速率等于逆反應速率，反應達到化學平衡狀態(tài)；

B、根據(jù)質量守恒定律知，混合氣體的總質量不變，容器的體積不變，所以密度始終不變，所以密度不再變化不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)；

C、沒有指明是正反應速率，還是逆反應速率，不能說明達到平衡狀態(tài)；

D、反應容器中Y的物質的量分數(shù)不再改變的狀態(tài)，說明正反應速率等于逆反應速率，反應達到化學平衡狀態(tài)；

E、該反應是氣體體積不變的反應，壓強始終不變，所以壓強不再變化不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)；

F、根據(jù)質量守恒定律知，混合氣體的總質量不變，反應前后氣體物質的量不變，混合氣體的平均相對分子質量始終不變，所以混合氣體的平均相對分子質量不再變化不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)；

正確的為AD，故答案為：AD；

（2）X、Y、Z的物質的量的變化量之比等于化學計量數(shù)之比，X、Y的物質的量的變化量分別為：(a—1.6)mol、（b—0.2）mol，則(a—1.6)mol：（b—0.2）mol=1:1， a=b+1.4，故答案為：a=b+1.4；

（3）X、Y、Z的物質的量的變化量之比等于化學計量數(shù)之比，X、Y的物質的量的變化量分別為：(a—1.6)mol、（b—0.2）mol、（3.2—c）mol，(a—1.6)mol：（b—0.2）mol：（3.2-c）mol=1:1：2，b = a —1.4≥0，a≥1.4；(a—1.6)mol：（3.2—c）mol=1:2，c=6.4—2a≥0，a≤3.2，則1.4≤a≤3.2，故答案為：1.4≤a≤3.2。