c2、c3(均不为零)。达平衡时,X、Y、Z浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和
0.08 mol·L-1,则下列判断不合理的是( )
①c1∶c2=1∶3 ②平衡时,Y和Z的生成速率之比2∶3
③X和Y的转化率不相等 ④c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
解析 分析浓度变化关系:X(g)+3Y(g)2Z(g)
c起始/mol·L-1 c1 c2 c3
c平衡/mol·L-1 0.1 0.3 0.08
反应的化学方程式中反应物化学计量数之比为1∶3,所以反应中X和Y必然以1∶3消耗,因为达平衡时X和Y浓度之比为1∶3,故c1∶c2=1∶3,①正确;平衡时Y和Z的生成速率之比应该和化学方程式对应化学计量数之比相等,故Y和Z的生成速率之比为3∶2,②错误;由于起始时反应物是按化学方程式化学计量数之比配料,故X和Y转化率相等,③错误;运用极限法,假设Z完全转化为反应物,c1的极限值为0.14 mol·L-1,而题设c1>0,反应又是可逆的,④正确。
答案 D
9.在200 ℃时,将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)。
(1)反应刚开始时,由于c(H2)=________,c(I2)=________。而c(HI)=________,所以化学反应速率________最大,而________最小(为0)。
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________,c(I2)________,而c(HI)________,从而化学反应速率v(正)________,而v(逆)________。
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时,此可逆反应达到了最大限度。若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率都将________。
解析 本题主要考查化学平衡建立的过程,开始时,c(H2)和c(I2)为最大值,正反应速率最大,由于此时没有HI,逆反应速率最小,为0,随着反应的进行,c(H2)和c(I2)越来越小,正反应速率越来越小,逆反应速率逐渐变大,直到平衡,v(正)=v(逆)。
答案 mol·L-1 mol·L-1 0 v(正) v(逆)
(2)减小 减小 增大 减小 增大
(3)相等 保持不变
10.一定温度下,在容积为V L的密闭容器中进行反应:aN(g)bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示: