Question

4．某溫度下 H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常數K=O.25，該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中充入H₂（g）、I₂（g），起始濃度如下表所示：

起始濃度	甲	乙	丙
c（H2/mol•L-1	0.010	0.020	0.020
c（I2）/mol•L-1	0.010	0.010	0.020

下列判斷不正確的是（　　）

• A． 平衡時甲中和丙中H₂的轉化率相同
• B． 平衡時乙中I₂的轉化率小于40%
• C． 平衡時乙中c（HI）比甲中的2倍大
• D． 反應平衡時，丙中氣體顏色最深，乙中氣體顏色最淺

Answer 1

分析 A．反應H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）前后氣體的體積不變，恒溫恒容下，甲、丙兩容器內起始濃度n（H₂）：n（I₂）=1：1，甲、丙為等效平衡，同種物質的轉化率相等；
B．假設平衡時I₂（g）轉化率為40%，則濃度變化量為0.004mol/L，則：
             H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
開始（mol/L）：0.02  0.01     0
變化（mol/L）：0.004 0.004    0.008
平衡（mol/L）：0.016 0.006    0.008
此時$\frac{0.00{8}^{2}}{0.016×0.006}$=$\frac{2}{3}$＞K=0.25，應向逆反應進行平衡；
C．甲、丙為等效平衡，平衡時丙中HI濃度為甲中2倍，而乙等效為在丙平衡的基礎上移走I₂，平衡逆向移動；
D．甲、丙為等效平衡，平衡時丙中I₂濃度為甲中2倍，而乙等效為在甲平衡的基礎上加入H₂，平衡正向移動，乙中中I₂濃度比甲中小．

解答 解：A．反應H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）前后氣體的體積不變，恒溫恒容下，甲、丙兩容器內起始濃度n（H₂）：n（I₂）=1：1，甲、丙為等效平衡，平衡時甲中和丙中H₂的轉化率相同，故A正確；
B．假設平衡時I₂（g）轉化率為40%，則濃度變化量為0.004mol/L，則：
              H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
開始（mol/L）：0.02   0.01     0
變化（mol/L）：0.004  0.004    0.008
平衡（mol/L）：0.016  0.006    0.008
此時$\frac{0.00{8}^{2}}{0.016×0.006}$=$\frac{2}{3}$＞K=0.25，應向逆反應進行建立平衡，故平衡時乙中I₂的轉化率小于40%，故B正確；
C．甲、丙為等效平衡，平衡時丙中HI濃度為甲中2倍，而乙等效為在丙平衡的基礎上移走I₂，平衡逆向移動，則平衡時乙中c（HI）比甲中的2倍小，故C錯誤；
D．甲、丙為等效平衡，平衡時丙中I₂濃度為甲中2倍，而乙等效為在甲平衡的基礎上加入H₂，平衡正向移動，乙中中I₂濃度比甲中小，則反應平衡時，丙中氣體顏色最深，乙中氣體顏色最淺，故D正確，
故選：C．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素，注意等效思想進行解答，關鍵是構建平衡建立的途徑，注意對平衡常數理解與靈活應用，B選項利用驗證法解答，避免計算繁瑣．