某温度下，在rm(2L)的密闭容器中，加入rm(1molX(g))和rm(2molY(g))发生反应：rm(X(g)+mY(g)⇌3Z(g))，平衡时，rm(X)、rm(Y)、rm(Z)的体积分数分别为rm(30%)、rm(60%)、rm(10%)，在此平衡体系中加入rm(1molZ(g))，再将达到平衡后，rm(X)、rm(Y)、rm(Z)的体积分数不变rm(.)下列叙述不正确的是rm(() rm())A. rm(m=2)B. 两次平衡的平衡常数相同C. rm(X)与rm(Y)的平衡转化率之比为rm(1)：rm(1)D. 第二次平衡时，rm(Z)的浓度为rm(0.4mol⋅L^-1)

本题考查化学平衡的计算与等效平衡的判断。关键点在于：

1. 确定化学计量数m：通过体积分数建立平衡关系，结合反应式求解。
2. 等效平衡的判断：加入Z后体积分数不变，说明两次平衡等效，需分析反应式两边气体物质的量总和是否相等。
3. 平衡转化率与浓度计算：根据等效平衡的性质，推导浓度变化。

确定化学计量数m

1. 设定变量：设反应中X的转化量为$x$ mol，则Y的转化量为$m x$ mol，Z的生成量为$3x$ mol。
2. 平衡时物质的量：
   • $n(X) = 1 - x$，$n(Y) = 2 - m x$，$n(Z) = 3x$。
3. 体积分数关系：
   • 总物质的量：$n_{\text{总}} = (1 - x) + (2 - m x) + 3x = 3 + (2 - m)x$。
   • 根据体积分数：
     $\frac{1 - x}{3 + (2 - m)x} = 0.3, \quad \frac{2 - m x}{3 + (2 - m)x} = 0.6$
4. 解方程：联立解得$m = 2$，验证符合题意。

等效平衡分析

• 反应式为$\rm{X + 2Y ⇌ 3Z}$，反应前后气体总物质的量相等（$1 + 2 = 3$）。
• 加入1 mol Z等效于起始加入$\frac{1}{3}$ mol X和$\frac{2}{3}$ mol Y，与原平衡等效，故两次平衡体积分数相同。

平衡转化率与浓度计算

1. 第一次平衡时：
   • $n(X) = 0.9$ mol，$n(Y) = 1.8$ mol，$n(Z) = 0.3$ mol。
   • 浓度：$c(X) = 0.45$ mol/L，$c(Y) = 0.9$ mol/L，$c(Z) = 0.15$ mol/L。
2. 第二次平衡时：
   • 等效平衡使总物质的量加倍，浓度为第一次的2倍。
   • $c(Z) = 0.15 \times 2 = 0.3$ mol/L（选项D错误）。