Question

17．在某溫度下，將H₂和I₂各1mol的氣態(tài)混合物充入1L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達到平衡后，測得c（H₂）=0.5mol•L^-1，則：
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4（填寫數(shù)值）
（2）在上述溫度下，該容器中若通入H₂和I₂各0.20mol的氣態(tài)混合物，求達到化學平衡狀態(tài)時，下列各物質(zhì)的濃度：[H₂]=0.1mol•L^-1，[HI]=0.2mol•L^-1，此時該平衡混合氣體中，H₂的體積分數(shù)為25%，平衡時H₂的轉(zhuǎn)化率為50%．
（3）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，若升溫，則平衡常數(shù)K將變小（填“變大”“變小”“不變”）．

Answer 1

分析 （1）在某溫度下，將H₂和I₂各0.1mol的氣態(tài)混合物充入1L的密閉容器中，達到平衡時，測得c（H₂）=0.5mol/L，則
                              H₂（g）+I₂（g） 2HI（g）
起始時各物質(zhì)的濃度（mol•L^-1）　　1　　    1　　　          0
各物質(zhì)的濃度變化量（mol•L^-1）　　0.5　　 0.5　　　         1
平衡時各物質(zhì)的濃度（mol•L^-1）　　0.5　　  0.5　　　        1
利用平衡的濃度計算K，K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；
（2）設(shè)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；
（3）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，若升溫，平衡逆向移動，據(jù)此判斷平衡常數(shù)的變化；

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1L的密閉容器中，達到平衡時，測得c（H₂）=0.5mol/L，則
                              H₂（g）+I₂（g） 2HI（g）
起始時各物質(zhì)的濃度（mol•L^-1）　　1　　    1　　　          0
各物質(zhì)的濃度變化量（mol•L^-1）　　0.5　　 0.5　　　         1
平衡時各物質(zhì)的濃度（mol•L^-1）　　0.5　　  0.5　　　        1
所以K=$\frac{c{\;}^{2}（HI）}{c（H{\;}_{2}）•c（I{\;}_{2}）}$=$\frac{{1}^{2}}{0.5×0.5}$=4，
故答案為：4；
（2）設(shè)轉(zhuǎn)化的氫氣為xmol•L^-1，利用三段法分析
                              H₂（g）+I₂（g） 2HI（g）
起始時各物質(zhì)的濃度（mol•L^-1）　　0.2　　0.2　　　          0
各物質(zhì)的濃度變化量（mol•L^-1）　　x　   　x　　  　         2x
平衡時各物質(zhì)的濃度（mol•L^-1）　0.2-x　　0.2-x　　　        2x
平衡常數(shù)與（1）相同，所以有$\frac{（2x）^{2}}{（0.2-x）（0.2-x）}$=4，解得x=0.1，
所以平衡時[H₂]=（0.2-x）mol•L^-1=0.1mol•L^-1，[HI]=0.2mol•L^-1，H₂的體積分數(shù)為$\frac{0.1}{0.2+0.2}$×100%=25%，平衡時H₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.1}{0.2}$×100%=50%，
故答案為：0.1；0.2；25%；50%．
（3）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，若升溫，平衡逆向移動，所以平衡常數(shù)變小，
故答案為：變�。�

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