Question

20．已知反应X（g）+Y（g）?R（g）+Q（g）的平衡常数与温度的关系如表．830℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内${\;}_{v}^{+}$（X）=0.005mol/（L•s）．下列说法正确的是（　　）

温度/℃	700	800	830	1000	1200
平衡常数	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

• A． 4 s时容器内c（Y）=0.76 mol/L
• B． 830℃达平衡时，X的转化率为80%
• C． 反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
• D． 1200℃时反应R（g）+Q（g）?X（g）+Y（g）的平衡常数K=0.4

Answer 1

分析 A．反应初始4s内X的平均反应速率v（X）=0.005mol/（L•s），v（Y）=v（X）=0.005mol/（L•s），Y的起始浓度-△c（Y）=4s时c（Y）；
B．设平衡时X的浓度变化量为x，利用三段式表示平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数列方程计算x的值，再根据转化率定义计算；
C．由表格可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动；
D．该反应X（g）+Y（g）?R（g）+Q（g）与R（g）+Q（g）?X（g）+Y（g）相反，则平衡常数互为倒数．

解答 解：A．反应初始4s内X的平均反应速率v（X）=0.005mol/（L•s），速率之比等于化学计量数之比，所以v（Y）=v（X）=0.005mol/（L•s），则4s内△c（Y）=0.005mol•L^-1•s^-1×4s=0.02mol/L，Y的起始浓度为$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，故4s时c（Y）=0.4mol/L-0.02mol/L=0.38mol/L，故A错误；
B．设平衡时A的浓度变化量为x，则：
               X（g）+Y（g）?R（g）+Q（g）
开始（mol/L）：0.1    0.4     0      0
变化（mol/L）：x       x      x      x
平衡（mol/L）：0.1-x  0.4-x   x      x
故$\frac{{x}^{2}}{（0.1-x）（0.4-x）}$=1，解得x=0.08
所以平衡时X的转化率为$\frac{0.08mol/L}{0.1mol/L}$×100%=80%，故B正确；
C．由表格可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动，不是正向移动，故C错误；
D.1200℃时反应X（g）+Y（g）?R（g）+Q（g）的平衡常数值为0.4，所以1200℃时反应R（g）+Q（g）?X（g）+Y（g）的平衡常数的值为$\frac{1}{0.4}$=2.5，故D错误．
故选B．

点评 本题考查化学反应速率、化学平衡常数的计算与运用等，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意温度不变时，平衡常数不变，化学方程式相反时，平衡常数互为倒数，难度中等．