Question

【題目】在某一容積為2 L的密閉容器內，加入0.8 mol H2和0.6 mol I2，在一定條件下發(fā)生反應：H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0。反應中各物質的物質的量隨時間變化情況如圖：

(1)該反應的化學平衡常數表達式為______，若升高溫度，化學平衡常數K______(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)根據圖中數據，反應開始至達到平衡時，平均速率v(HI)=_____mol·L-1·min-1，轉化率α(H2)=_____。

(3)HI的體積分數φ(HI)隨時間變化如圖中曲線Ⅱ所示。若改變反應條件，在甲條件下φ(HI)的變化如圖中曲線Ⅰ所示，在乙條件下φ(HI)的變化如圖中曲線Ⅲ所示。則甲條件可能是_____(填入下列條件的序號，下同)，乙條件可能是______。

①恒容條件下，升高溫度

②恒容條件下，降低溫度

③恒溫條件下，縮小反應容器體積

④恒溫條件下，擴大反應容器體積

⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑

Answer 1

【答案】K= 減小 0.167 62.5% ③⑤ ④

【解析】

本題考查化學平衡已到的影響因素及計算，圖像分析注意拐點，先拐先平，說明其反應速率快，熱化學中影響反應速率的因素有：濃度、溫度、壓強、催化劑依次分析。圖像中HI的體積分數φ(HI)最終值一樣，說明沒有發(fā)生平衡的移動，只是速率的影響。

(1)H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0，應的平衡常數K=，反應為放熱反應，升溫平衡逆向進行，

故答案為：K=；減小；

(2)根據圖中數據，由圖象可知達到平衡時生成0.5mol/L的HI，反應開始至達到平衡時需要時間3min，平均速率v(HI)=0.5mol/L 3min=0.167mol/(Lmin)，由圖象可知達到平衡時生成0.5molHI，則消耗0.25molH2，H2(g)的轉化率為0.25mol 0.4mol×100%=62.5%，

故答案為：0.167；62.5%；

(3)曲線(Ⅰ)與曲線(Ⅱ)相比，到達平衡時間縮短，反應速率加快，平衡時HI體積發(fā)生不變，平衡不移動，可能使用催化劑，由于反應前后氣體體積不變，也可能是增大壓強，故選：③⑤；曲線(Ⅲ)與曲線(Ⅱ)相比，到達平衡時更長，反應速率減慢，平衡時HI體積發(fā)生不變，平衡不移動，由于反應前后氣體體積不變，應是減小壓強，故選④，

故答案為：③⑤；④；