Question

【題目】t℃時，在體積不變的容器中發生反應X(g)+3Y(g) aZ(g) △H<0,各組分濃度如下表

物質	X	Y	Z
初始濃度/ mol·L-1	0.1	0.3	0
2min末濃度/mol·L-1	0.08		0.04
平衡濃度/mol·L-1			0.1

(1)0~2min的平均速率ν(Y) =___________________

(2)達平衡時X的轉化率為___________________

(3)a =_______________

(4)平衡時Y的濃度為________________

(5)下列能表示該反應一定達到平衡狀態的______________

①單位時間內生成n mol X的同時生成n mol Z

②c(X)：c(Y):c(Z)的比值不再變化

③容器中的氣體的質量不再變化

④容器中混合氣體的平均相對分子質量不再變化

Answer 1

【答案】0.03 mol·L－1·min－1 50% 2 0.15mol·L－1 ②④

【解析】

X(g) + 3Y(g) aZ(g)

初始濃度/ mol·L-1 0.1 0.3 0

變化濃度/ mol·L-1 0.02 0.06 0.04

2min末濃度/mol·L-1 0.08 0.24 0.04

根據反應速率之比等于相應的化學計量數之比，可知a=2；

X(g) + 3Y(g) 2Z(g)

初始濃度/ mol·L-1 0.1 0.3 0

變化濃度/ mol·L-1 0.05 0.15 0.1

平衡濃度/mol·L-1 0.05 0.15 0.1

(1) 由分析可知，0~2min的平均速率ν(Y)==0.03 mol·L－1·min－1；

(2) 由上述計算可知，達平衡時X的轉化率為×100%=50%；

(3) 由分析可知，a=2；

(4) 由上述計算可知，平衡時Y的濃度為0.15mol·L－1；

(5) 反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發生變化，可由此進行判斷。

①單位時間內生成n mol X的同時生成n mol Z，正逆反應速率不相等，故①錯誤；

②未達到平衡時c(X)：c(Y):c(Z)的比值會一直變化，當c(X)：c(Y):c(Z)的比值不再變化時，可判斷反應達到了平衡狀態，故②正確；

③該反應的反應物和生成物均為氣體，由質量守恒定律可知，容器中的氣體質量一直不會變化，故容器中的氣體的質量不再變化，不能判斷反應達到了平衡狀態，故③錯誤；

④M=，該反應是前后氣體數目不相等的反應，未達到平衡時容器中混合氣體的平均相對分子質量一直在改變，所以當容器中混合氣體的平均相對分子質量不再變化時，可判斷反應達到了平衡狀態，故④正確；

答案選②④。