Question

在某2L的密閉容器中加入0.1mol碘單質和足量鎢（W），在943K時，發生反應W（s）+I₂（g）?WI₂（g），當I₂的轉化率為20%時，達化學平衡狀態．
（1）反應從開始至平衡狀態過程中用時20s，其平均反應速率v（WI₂）為

5×10^-4mol?L^-1?s^-1

．
（2）943K時，該反應的平衡常數K=

0.25

．
（3）若起始時，加入的碘為0.2mol（其他條件不變）達平衡時容器中氣體的體積比V（I₂）：V（WI₂）=

4：1

．
（4）在上述（1）平衡狀態下，同時增加I₂（g）和WI₂（g）各0.02mol（其他條件不變），化學平衡向

逆反應

（填“正反應”或“逆反應”）方向移動，判斷的依據是

Q_c=0.4＞K=0.25

．

Answer 1

分析：（1）根據v=

△n V

△t

計算碘的反應速率，再根據同一可逆反應同一時間段內各物質的反應速率之比等于其計量數之比計算v（WI₂）；
（2）化學平衡常數K=

c(WI2)

c(I2)

；
（3）根據平衡常數計算平衡時兩種物質的物質的量，其物質的量之比等于體積之比；
（4）根據濃度商與平衡常數相對大小判斷反應方向，如果濃度商大于平衡常數，則平衡向逆反應方向移動，如果小于平衡常數，則平衡向正反應方向移動，如果相等，則平衡不移動．

解答：解：（1）碘的反應速率v=

△n V

△t

=

0.1mol×20% 2L

20s

=5×10^-4mol?L^-1?s^-1，同一可逆反應同一時間段內各物質的反應速率之比等于其計量數之比，所以平均反應速率v（WI₂）為5×10^-4mol?L^-1?s^-1，
故答案為：5×10^-4mol?L^-1?s^-1；
（2）平衡時碘的濃度=

0.1mol×(1-20%)

2L

=0.04mol/L，根據反應方程式知，WI₂的物質的量=0.1mol/L×20%=0.02mol，其濃度=

0.02mol

2L

=0.01mol/L，化學平衡常數K=

c(WI2)

c(I2)

=

0.01mol/L

0.04mol/L

=0.25，
故答案為：0.25；
（3）設參加反應的碘的物質的量是xmol，
根據I₂（g）～WI₂（g）知，生成WI₂的物質的量為x，
則平衡時碘的濃度=

(0.2-x)mol

2L

，WI₂的物質的量濃度為

xmol

2L

，
K=

x 2 mol/L

0.2-x 2 mol/L

=0.25，
則x=0.04，
平衡時點碘物質的量為0.2mol-0.04mol=0.16mol，WI₂的物質的量0.04mol，相同條件下，氣體的物質的量之比等于其體積之比，所以V（I₂）：V（WI₂）=0.16mol：0.04mol=4：1，
故答案為：4：1；
（4）碘的濃度=

0.1mol×(1-20%)+0.02mol

2L

=0.05mol/L，WI₂的濃度=

0.1mol×20%+0.02mol

2L

=0.02mol/L，其濃度商=

0.02mol/L

0.05mol/L

=0.4＞K=0.25，所以平衡向逆反應方向移動，
故答案為：逆反應；Q_c=0.4＞K=0.25．

點評：本題考查了化學反應速率、化學平衡常數的有關計算，根據平衡常數公式來解答即可，知道平衡常數只與溫度有關，為各氣體的濃度無關，注意平衡常數表達式不能寫成

c(WI2)

c(W)?c(I2)

，為易錯點．