Question

2．在某密闭容器中进行如下反应：X（g）+2Y（g）?2Z（g），若开始时，只加入X、Y两种物质，达到平衡后，测得混合气体中反应物总物质的量与生成物的总物质的量相等，则X、Y的初始物质的量之比的范围应满足（　　）

• A． $\frac{1}{4}$＜$\frac{n（X）}{n（Y）}$＜$\frac{3}{2}$
• B． $\frac{1}{4}$＜$\frac{n（X）}{n（Y）}$＜$\frac{1}{2}$
• C． $\frac{1}{4}$＜$\frac{n（X）}{n（Y）}$＜4
• D． $\frac{1}{2}$＜$\frac{n（X）}{n（Y）}$＜4

Answer 1

分析 设参加反应的X的物质的量为n，利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，根据平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等，用x、y表示出n，再利用可逆反应的不完全性，反应物不能完全反应列不等式讨论．

解答 解：设参加反应的X的物质的量为n，
            X（g）+2Y（g）?2Z（g），
开始（mol）：x      y       0
转化（mol）：n     2n      2n
平衡（mol）：x-n   y-2n    2n
平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等，则：x-n+y-2n=2n，
解得：n=$\frac{x+y}{5}$，
可逆反应中反应物不能完全反应，则y＞2n，即：y＞$\frac{2（x+y）}{5}$，整理可得：$\frac{x}{y}$＜$\frac{3}{2}$，
x＞n，则x＞$\frac{x+y}{5}$，解得：$\frac{x}{y}$＞$\frac{1}{4}$，
所以X、Y的初始物质的量之比的范围为$\frac{1}{4}$＜$\frac{n（X）}{n（Y）}$=$\frac{x}{y}$＜$\frac{3}{2}$，
故选A．

点评 本题考查化学平衡计算，题目难度中等，关键在于利用反应物不能完全反应列不等式，注意掌握讨论法在化学计算中的应用方法，试题侧重考查学生的分析能力及化学计算能力．