Question

在某溫度下，將H₂和I₂個0.1mol的氣態混合物，充入10L密閉容器中，充分反應，達平衡后，測得c（HI）=0.004mol/L．
求（1）該溫度下，該反應的平衡常數．
（2）在上述溫度下該容器中若通入H₂和I₂各0.3mol，求平衡時HI的體積分數．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：依據化學平衡三段式列式計算平衡濃度，結合平衡常數概念計算得到平衡常數的數值；
達到平衡時，測得c（HI）=0.0040mol/L，則
                                H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始時各物質的濃度（mol?L^-1）　　0.010　　 0.010　　　 0
各物質的濃度變化量（mol?L^-1）　　0.0020　　0.0020　　　0.0040
平衡時各物質的濃度（mol?L^-1）　　0.0080　　0.0080　　　0.0040
（1）利用平衡的濃度計算K，K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比；
（2）上述溫度下該容器中若通入H₂和I₂各0.3mol，達到的平衡狀態和加入H₂和I₂各0.1mol的氣態混合物達到的平衡狀態相同，依據平衡濃度計算體積分數；

解答： 解：依據化學平衡三段式列式計算平衡濃度，結合平衡常數概念計算得到平衡常數的數值；
達到平衡時，測得c（HI）=0.0040mol/L，則
                                H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始時各物質的濃度（mol?L^-1）　　0.010　　 0.010　　　 0
各物質的濃度變化量（mol?L^-1）　　0.0020　　0.0020　　　0.0040
平衡時各物質的濃度（mol?L^-1）　　0.0080　　0.0080　　　0.0040
（1）該溫度下，該反應的平衡常數K=

0.00402

0.0080×0.0080

=0.25；
答：該溫度下，該反應的平衡常數為0.25；   
（2）在上述溫度下該容器中若通入H₂和I₂各0.3mol，與上述反應達到相同平衡狀態，碘化氫體積分數相同，平衡時HI的體積分數為物質的量的分數或濃度分數=

0.0040mol/L

0.020mol

×100%=20%；
答：平衡時HI的體積分數20%；

點評：本題考查化學平衡的計算，明確化學平衡的三段法計算格式及平衡常數的計算方法是解答本題的關鍵，注意利用平衡濃度計算平衡常數，題目難度中等．