Question

一定條件下，可逆反應X（g）+3Y（g）2Z（g）；若X、Y、Z起始濃度分別為C₁、C₂、C₃（均不為0），平衡時X、Y、Z的濃度分別為0.1mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L，則下列判斷不合理的是

A．C1：C2=1:3	B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為3 ：2
C．反應過程中X、Y的轉化率不相等	D．C1取值范圍為0＜C1＜0.14 mol/L

Answer 1

C

試題分析：若反應向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：
根據方程式     X₂（氣）+3Y₂（氣）  2Z（氣）
開始（mol/L）： c₁       c₂             c₃
變化（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
若反應逆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：
根據方程式      X₂（氣）+3Y₂（氣）  2Z（氣）
開始（mol/L）：  c₁       c₂              c₃
變化（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
由于為可能反應，物質不能完全轉化所以平衡時濃度范圍為0＜c（X₂）＜0.14，0＜c（Y₂）＜0.42，0＜c（Z）＜0.28。A.X₂ 和Y₂平衡濃度為1：3，變化的量為1；3，所以起始量為1：3，c₁：c₂=1：3，故A正確；B.平衡時，Y和Z的生成速率之比為化學方程式系數之比為3：2，故B正確；C.XY的變化量之比和起始量之比相同，所以轉化率相同，故C錯誤；D.依據上述計算，C₁的取值范圍為0＜C₁＜0.14mol?L^-1，故D正確，答案選D。
點評：該題是中等難度的試題，試題綜合性強，注重能力的培養和解題方法的訓練。該題學生需要明確的是化學平衡的建立，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，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，據此判斷分析即可，有助于培養學生的邏輯推理能力和抽象思維能力。