Question

在密閉容器中進行如下反應：X（g）+Y（g）?2Z（g），已知X、Y、Z的起始濃度分別為0.1mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L，在一定條件下，達到平衡時，各物質的濃度不可能是（　　）

• A、Z為0.3 mol/L
• B、Y為0.15 mol/L
• C、X為0.1 mol/L
• D、Z為0.4 mol/L

Answer 1

分析：化學平衡的建立，既可以從正反應開始，也可以從逆反應開始，或者從正逆反應開始，不論從哪個方向開始，物質都不能完全反應，
若反應向正反應進行到達平衡，X₂、Y₂的濃度最小，Z的濃度最大；
若反應逆正反應進行到達平衡，X₂、Y₂的濃度最大，Z的濃度最小；
利用極限法假設完全反應，計算出相應物質的濃度變化量，實際變化量小于極限值，據此判斷分析．

解答：解：若反應向正反應進行到達平衡，X₂、Y₂的濃度最小，Z的濃度最大，假定完全反應，則：
             X₂（氣）+Y₂（氣）?2Z（氣），
開始（mol/L）：0.1    0.2          0.2
變化（mol/L）：0.1    0.1          0.2   
平衡（mol/L）：0      0.1          0.4 
若反應逆正反應進行到達平衡，X₂、Y₂的濃度最大，Z的濃度最小，假定完全反應，則：
              X₂（氣）+Y₂（氣）?2Z（氣），
開始（mol/L）：0.1    0.2           0.2
變化（mol/L）：0.1    0.1           0.2   
平衡（mol/L）：0.2    0.3            0
由于為可逆反應，物質不能完全轉化所以平衡時濃度范圍為0＜c（X₂）＜0.2，0.1＜c（Y₂）＜0.4，0＜c（Z）＜0.4，
所以Z不可能為0.4 mol/L，故D錯誤．
故選D．

點評：本題考查了化學平衡的建立，難度不大，關鍵是利用可逆反應的不完全性，運用極限假設法解答，假設法是解化學習題的常用方法．