Question

【題目】把1molX氣體和1molY氣體混合于2L密閉容器中，發生如下反應：

3X(g)＋2Y(g)nZ(g)＋2W(g) △H＜0，2min末反應達到平衡狀態，此時測得生成0.1 mol·L-1 W，以Z的變化量表示的平均反應速率為0.1 mol·L-1·min-1。

請完成下列問題：

(1)n＝ ____________。

(2)2min末時Y的轉化率_________。

(3)起始容器內壓強與平衡時容器內壓強之比_________。

(4)已知：可逆反應達到平衡狀態后，若改變影響平衡的一個外界條件(如溫度、濃度、壓強等)，平衡將向著減弱這種改變的方向移動。下列條件變化，既能加快反應速率又能使平衡向正反應方向移動的是_________(填選項字母)。

a．升高溫度 b．再充入1molX氣體 c．增大容器容積

Answer 1

【答案】4 20% 20/21 b

【解析】

列出三段式進行分析。

3X(g)＋2Y(g)nZ(g)＋2W(g)

起始濃度mol·L－1 0.5 0.5 0 0

變化濃度mol·L－1 0.15 0.1 0.2 0.1

平衡濃度mol·L－1 0.35 0.4 0.2 0.1

（1）根據速率之比等于化學計量數之比計算n的值．

（2）Y的轉化率=反應的Y物質的量/Y起始物質的量×100%；

（3）起始容器內壓強與平衡時容器內壓強之比=起始容器內總物質的量與平衡時容器內總物質的量之比；

（4）3X(g)＋2Y(g)4Z(g)＋2W(g) △H＜0是氣體體積增大的放熱反應，以此分析。

2min末反應達到平衡狀態，此時測得生成0.1 mol·L-1 W，以Z的變化量表示的平均反應速率為0.1 mol·L-1·min-1，Z平衡濃度為0.1 mol·L-1·min-1×2min=0.2 mol·L-1。列出三段式：

3X(g)＋2Y(g)nZ(g)＋2W(g)

起始濃度mol·L－1 0.5 0.5 0 0

變化濃度mol·L－1 0.15 0.1 0.2 0.1

平衡濃度mol·L－1 0.35 0.4 0.2 0.1

（1）根據速率之比等于化學計量數之比計算n的值。

速率之比等于化學計量數之比，0.2mol/（L·min）：0.1mol/（L·min）=n：2，解得n=4；

（2）Y的轉化率=反應的Y物質的量/Y起始物質的量×100%=0.1mol/0.5mol×100%=20%；

（3）起始容器內壓強與平衡時容器內壓強之比=起始容器內總物質的量與平衡時容器內總物質的量之比=（0.5+0.5）：（0.35+0.4+0.2+0.1）=20：21；

（4）3X(g)＋2Y(g)4Z(g)＋2W(g) △H＜0是氣體體積增大的放熱反應，

a．升高溫度平衡逆向進行，故不符；

b．再充入1molX氣體，既能加快反應速率又能使平衡向正反應方向移動，故符合；

c．增大容器容積，減慢反應速率，能使平衡向正反應方向移動，故不符；

故選b。