Question

一定条件下，可逆反应X（g）+3Y（g）2Z（g）；若X、Y、Z起始浓度分别为C₁、C₂、C₃（均不为0），平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L，则下列判断不合理的是

A．C1：C2=1:3	B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为3 ：2
C．反应过程中X、Y的转化率不相等	D．C1取值范围为0＜C1＜0.14 mol/L

Answer 1

C

试题分析：若反应向正反应进行到达平衡，X₂、Y₂的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：
根据方程式     X₂（气）+3Y₂（气）  2Z（气）
开始（mol/L）： c₁       c₂             c₃
变化（mol/L）： 0.04    0.12            0.08
平衡（mol/L）： 0.1      0.3           0.08
c₁=0，14   c₂=0.42     c₃=0
若反应逆正反应进行到达平衡，X₂、Y₂的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：
根据方程式      X₂（气）+3Y₂（气）  2Z（气）
开始（mol/L）：  c₁       c₂              c₃
变化（mol/L）：  0.1     0.3              0.2 
平衡（mol/L）：  0.1    0.3              0.08
c₁=0    c₂=0      c₃=0.28
由于为可能反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0＜c（X₂）＜0.14，0＜c（Y₂）＜0.42，0＜c（Z）＜0.28。A.X₂ 和Y₂平衡浓度为1：3，变化的量为1；3，所以起始量为1：3，c₁：c₂=1：3，故A正确；B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为化学方程式系数之比为3：2，故B正确；C.XY的变化量之比和起始量之比相同，所以转化率相同，故C错误；D.依据上述计算，C₁的取值范围为0＜C₁＜0.14mol?L^-1，故D正确，答案选D。
点评：该题是中等难度的试题，试题综合性强，注重能力的培养和解题方法的训练。该题学生需要明确的是化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析即可，有助于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。