Question

4．已知：某温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中加入2mol X和2mol Y，发生反应X（g）+Y（g） 2Z（g）．在1min时反应达到平衡，混合气体中Z的体积分数为50%．求：
（1）该反应在前1min内X的平均速率．
（2）该温度下的平衡常数．

Answer 1

分析 运用化学平衡三段式列式计算，设反应的X物质的量为a
               X（g）+Y（g）?2Z（g）
起始量（mol）   2       2      0
变化量（mol）   a       a       2a
平衡量（mol） 2-a      2-a      2a
在1min时反应达到平衡，混合气体中Z的体积分数为50%=$\frac{2a}{4}$，
a=1
（1）反应速率v=$\frac{△c}{△t}$；
（2）平衡常数K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$．

解答 解：设反应的X物质的量为a，
               X（g）+Y（g）?2Z（g）
起始量（mol）   2       2      0
变化量（mol）   a       a       2a
平衡量（mol） 2-a      2-a      2a
在1min时反应达到平衡，混合气体中Z的体积分数为50%=$\frac{2a}{4}$，
a=1mol
（1）反应速率v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{1min}$=0.5mol/L•min，
答：该反应在前1min内X的平均速率0.5mol/L•min；
（2）平衡浓度为：c（X）=$\frac{（2-1）mol}{2L}$=0.5mol/L，c（Y）=$\frac{（2-1）mol}{2L}$=0.5mol/L，c（Z）=$\frac{2mol}{2L}$=1mol/L，平衡常数K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$=$\frac{{1}^{2}}{0.5×0.5}$=4，
答：该温度下的平衡常数为4．

点评 本题考查了化学平衡的计算应用，主要是三段式列式方法，平衡常数概念的计算，掌握基础是解题关键．题目较简单．