Question

【題目】某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX（g）和2molY（g）發生反應：X（g）+m Y（g）3Z（g），平衡時，X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ（g），再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數不變。下列敘述不正確的是

A. m=2

B. 兩次平衡的平衡常數相同

C. X與Y的平衡轉化率之比為1:1

D. 第二次平衡時，Z的濃度為0.4 mol·L－1

Answer 1

【答案】D

【解析】

某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX（g）和2molY（g）發生反應：X（g）+m Y（g）3Z（g），平衡時，X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ（g），則可等效為兩等效平衡體系合，在合并瞬間X、Y、Z的體積分數不變，但單位體積內體系分子總數增多，依據勒夏特列原理平衡應朝使單位體積內分子總數減小方向移動，但再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數不變，則說明m+1=3，故m=2，A項正確；同一化學反應的平衡常數只與溫度有關，兩次平衡溫度不變，故兩次平衡的平衡常數相同，B項正確；m=2，則起始量X與Y之比為1:2，則反應過程中由方程式可知反應的X與Y之比為1:2，故X與Y的平衡轉化率之比為1:1，C項正確；m=2，則該反應為反應前后氣體總量不變的反應，故第二次平衡時Z的物質的量為：4×10%=0.4mol，故Z的濃度為0.4mol÷2L=0.2mol/L，故D項錯誤；本題選D。