Question

14．在一定的溫度下，1L的密閉容器中通入H₂和I₂各0.016mol，發生如下反應：H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）．一段時間后達到平衡，測得數據如下：

t/min	2	4	7	9
n（I2）/mol	0.012	0.011	0.010	0.010

請回答：
（1）2min內，v（H₂）=0.002mol/（L•min）．
（2）下列能證明該反應已經達到平衡的是BC．
A．v_正（H₂）=v_逆（HI）                            B．混合氣體的顏色不再發生變化
C．混合氣體中各組分的物質的量不再發生變化    D．混合氣體的密度不再發生變化
（3）該溫度下反應的化學平衡常數的數值是1.44．
（4）H₂的平衡轉化率是37.5%．
（5）溫度降低時，該反應的平衡常數增大，則正反應是放熱．（填“放熱”或“吸熱”）反應．
（6）一定可以提高平衡體系中HI百分含量的措施是A．
A．降低高溫度      B．增大H₂濃度      C．加入催化劑       D．降低壓強．

Answer 1

分析 （1）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（I₂），再利用速率之比等于化學計量數之比計算v（H₂）；
（2）可逆反應到達平衡時，同種物質表示的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些物理量不變，注意判斷平衡的物理量應隨反應進行發生變化，該物理量由變化到不再變化說明到達平衡；
（3）7min處于平衡狀態，平衡時碘為0.01mol，計算平衡時各組分濃度 代入K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$計算；
（4）計算消氫氣的物質的量，氫氣轉化率=$\frac{反應的氫氣物質的量}{氫氣起始物質的量}$×100%；
（5）溫度降低時，該反應的平衡常數增大，說明平衡向正反應方向移動，降低溫度平衡向放熱反應移動；
（6）A．降低高溫度平衡正向移動，HI的物質的量增大，混合氣體總物質的量不變；
B．增大H₂濃度平衡正向移動，但HI的含量不一定增大；
C．加入催化劑不影響平衡移動；
D．反應前后氣體的體積不變，降低壓強平衡不移動．

解答 解：（1）2min內，v（I₂）=$\frac{\frac{（0.016-0.012）mol}{1L}}{2min}$=0.002mol/（L．min），速率之比等于化學計量數之比，則v（H₂）=v（I₂）=0.002mol/（L．min），
故答案為：0.002；
（2）A．應是2v_正（H₂）=v_逆（HI）時反應處于平衡狀態，故A錯誤；
 B．混合氣體的顏色不再發生變化，說明碘蒸汽的濃度不變，反應到達平衡，故B正確；
C．混合氣體中各組分的物質的量不再發生變化，說明到達平衡，故C正確；
D．混合氣體總質量不變，容器的容器不變，混合氣體的密度始終不變，故D錯誤，
故選：BC；
（3）7min處于平衡狀態，平衡時碘為0.01mol，則：
                       H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始量（mol/L）：0.016  0.016    0
變化量（mol/L）：0.006  0.006    0.012
平衡量（mol/L）：0.01   0.01     0.012
平衡常數K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$=$\frac{0.01{2}^{2}}{0.01×0.01}$=1.44，故答案為：1.44；
（4）消氫氣的物質的量為0.016mol-0.01mol=0.006mol，則氫氣轉化率=$\frac{0.006mol}{0.016mol}$×100%=37.5%，
故答案為：37.5%；
（5）溫度降低時，該反應的平衡常數增大，說明平衡向正反應方向移動，降低溫度平衡向放熱反應移動，
故答案為：放熱；
（6）A．降低高溫度平衡正向移動，HI的物質的量增大，混合氣體總物質的量不變，HI百分含量增大，故A正確；
B．增大H₂濃度平衡正向移動，但HI的含量不一定增大，故B錯誤；
C．加入催化劑加快反應速率，不影響平衡移動，HI百分含量不變，故C錯誤；
D．反應前后氣體的體積不變，降低壓強平衡不移動，HI百分含量不變，故D錯誤，
故選：A．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、平衡狀態判斷、反應速率計算、平衡常數等，難度不大，注意對基礎知識的理解掌握．