Question

13．T₁℃时，在容积固定的2L密闭容器中，X（g）与Y（g）反应生成Z（g）的物质的量的变化如图甲所示；若保持其它条件不变，温度分别为T₁和T₂时，Y的体积分数与时间的关系如图乙所示．则下列结论正确的是（　　）

• A． T₁℃时，容器中发生的反应可表示为：3X（g）+Y（g）?2Z（g），且正反应放热
• B． T₁℃时，反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v（X）=0.2mol•（L•min）^-1
• C． T₁℃时，3min达到平衡后，向容器中再加入2.0mol X、1.6mol Y、0.4mol Z，反应达到新平衡时：0.7mol•L^-1＜c（Y）＜1.4mol•L^-1
• D． 若改变反应条件，使反应进程如图丙所示，则改变的条件是使用催化剂

Answer 1

分析 A、由图甲可知，X、Y的物质的量减小，为反应物，Z的物质的量增大，为生成物，根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比，确定化学计量数，反应最后各物质的物质的量不变，为可逆反应，据此书写，结合图乙T₂先达平衡状态，所以T₂＞T₁，温度越高Y的百分含量越小，即平衡正向移动；
B、由图甲可知，3min是反应达平衡，X的物质的量变化量为2.0mol-1.4mol=0.6mol，根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算v（X）；
C、T₁℃时，3min达到平衡后，向容器中再加入2.0mol X、1.6mol Y、0.4mol Z，相当于将两个甲平衡时压到一个2L的容器中，相当于给体系增大压强，平衡正向移动；
D、图丙与图甲相比，平衡时各组分的物质的量不变，到达平衡时间缩短，说明改变条件，增大反应速率，平衡不移动，使用催化剂满足，结合反应方程式判断改变压强是否满足．

解答 解：A、由图甲可知，X、Y的物质的量减小，为反应物，△n（X）=2.0mol-1.4mol=0.6mol，△n（Y）=1.6mol-1.4mol=0.2mol，Z的物质的量增大，为生成物，△n（Z）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，故X、Y、Z的化学计量数之比为0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，反应最后各物质的物质的量不变，为可逆反应，故该反应为3X（g）+Y（g）?2Z（g），结合图乙T₂先达平衡状态，所以T₂＞T₁，温度越高Y的百分含量越小，即平衡正向移动，正反应是吸热反应，故A错误；
B、由图甲可知，3min是反应达平衡，X的物质的量变化量为2.0mol-1.4mol=0.6mol，故v（X）=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{3min}$=0.1mol•（L•min）^-1，故B错误；
C、T₁℃时，3min达到平衡后，向容器中再加入2.0mol X、1.6mol Y、0.4mol Z，相当于将两个甲平衡时压到一个2L的容器中，相当于给体系增大压强，平衡正向移动，所以1.4mol＜n（Y）＜2.8mol，而体积是2L，所以反应达到新平衡时：0.7mol•L^-1＜c（Y）＜1.4mol•L^-1，故C正确；
D、图丙与图甲相比，平衡时各组分的物质的量不变，到达平衡时间缩短，说明改变条件，增大反应速率，平衡不移动，该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应移动，不可能是增大压强，故改变条件是使用催化剂，故D正确；
故选CD．

点评 本题考查化学平衡的图象及有关计算、平衡移动、化学反应速率有关计算等，难度中等，根据图象分析曲线变化特点，结合平衡移动解答．