Question

12．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．下列说法不正确的是（　　）

• A． 该反应的化学方程式为3X+Y?2Z
• B． 容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变表明该反应一定达到平衡状态
• C． 平衡时，体系的压强是开始时的1.8倍
• D． 平衡时，Y的体积分数为50%

Answer 1

分析 A．从曲线的变化趋势可以看出，从反应开始到达到平衡，X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增加，应为生成物，从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态，X、Y消耗的物质的量分别为0.3 mol、0.1 mol，Z的生成的物质的量为0.2 mol，因此三者比例为3：1：2，物质的量变化之比等于化学计量数之比；
B．结合M=$\frac{m}{n}$及变量可判定平衡状态；
C．反应前后的物质的量比等于压强比；
D．平衡时Y为0.9mol，X为0.7mol，Z为0.2mol，体积分数等于物质的量分数，以此来解答．

解答 解：A．从曲线的变化趋势可以看出，从反应开始到达到平衡，X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增加，应为生成物，从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态，X、Y消耗的物质的量分别为0.3 mol、0.1 mol，Z的生成的物质的量为0.2 mol，因此三者比例为3：1：2，由物质的量变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为3X+Y?2Z，故A正确；
B．由反应可知，该反应为气体总物质的量减小的反应，则混合气体的平均摩尔质量保持不变表明该反应一定达到平衡状态，故B正确；
C．平衡时，体系的压强是开始时的$\frac{0.9+0.7+0.2}{1.0+1.0}$=0.9倍，故C错误；
D．平衡时Y为0.9mol，X为0.7mol，Z为0.2mol，Y的体积分数为$\frac{0.9}{0.9+0.7+0.2}$×100%=50%，故D正确；
故选C．

点评 本题考查物质的量随时间的变化曲线，为高频考点，把握图中物质的量变化、平衡判定、压强和体积与物质的量的关系为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意化学反应中化学计量数的确定方法，题目难度不大．