Question

在某溫度下，將H₂和I₂各0.1mol的氣態(tài)混合物充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（HI）=0.02mol/L．
（1）求該反應的平衡常數(shù)？
（2）在上述溫度下，該容器中若通入H₂和I₂各4.0mol的氣態(tài)混合物，求達到化學平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的濃度？

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）在某溫度下，將H₂和I₂各0.1mol的氣態(tài)混合物充入2L的密閉容器中，達到平衡時，測得c（HI）=0.02mol/L，則
                              H₂（g）+I₂（g） 2HI（g）
起始時各物質(zhì)的濃度（mol?L^-1）　　0.05　　 0.05　　　        0
各物質(zhì)的濃度變化量（mol?L^-1）　　0.01　　 0.01　　　      0.02
平衡時各物質(zhì)的濃度（mol?L^-1）　　0.04　　 0.04　　　      0.02
（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）設轉(zhuǎn)化的氫氣為x，利用三段法得出各物質(zhì)的平衡濃度，平衡常數(shù)與（1）相同，以此來計算．

解答： 解：（1）在某溫度下，將H₂和I₂各0.1mol的氣態(tài)混合物充入2L的密閉容器中，達到平衡時，測得c（HI）=0.02mol/L，則
                              H₂（g）+I₂（g） 2HI（g）
起始時各物質(zhì)的濃度（mol?L^-1）　　0.05　　 0.05　　　       0
各物質(zhì)的濃度變化量（mol?L^-1）　　0.01　　 0.01　　　      0.02
平衡時各物質(zhì)的濃度（mol?L^-1）　　0.04　　 0.04　　　      0.02
（1）平衡時c（H₂）=c（I₂）=0.04mol/L，c（HI）=0.02mol/L，
則K=

c2(HI)

c(H2)?c(I2)

=

0.022

0.04×0.04

=0.25；
答：該反應的平衡常數(shù)為0.25；
（2）此溫度下，若通入H₂和I₂各4.0mol的氣態(tài)混合物，起始量分別是c（H₂）=2mol/L、c（I₂）=2mol/L，反應前后氣體體積不變，達到平衡后，氫氣轉(zhuǎn)化率和（1）平衡狀態(tài)下的轉(zhuǎn)化率相同為

0.01

0.05

×100%=20%，
                              H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始時各物質(zhì)的濃度（mol?L^-1）   　2　　    2　　　　　 0
各物質(zhì)的濃度變化量（mol?L^-1）    2×20%　  2×20%　　 2×20%×2
平衡時各物質(zhì)的濃度（mol?L^-1）    2-0.4　　 2-0.4　    0.8
所以平衡時c（HI）=0.8mol?L^-1，c（H₂）=1.6mol/L；c（I₂）=1.6mol/L；
答：化學平衡時HI（g）的平衡濃度為0.8mol/L．I₂，H₂平衡濃度都為1.6mol/L．

點評：本題考查了化學平衡的三段式計算應用，平衡常數(shù)的計算分析應用，注意反應前后氣體體積不變，同比例增大反應物的量平衡不動，平衡原平衡是等效平衡，題目難度中等．