Question

【題目】將1 mol I2(g)和2 mol H2置于2L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：I2(g) + H2(g) 2HI(g)；△H＜0，并達(dá)平衡。HI的體積分?jǐn)?shù)w(HI)隨時(shí)間變化如圖曲線(Ⅱ)所示：

（1）達(dá)平衡時(shí)，I2(g)的物質(zhì)的量濃度為____________________。

（2）若改變反應(yīng)條件，在甲條件下w(HI)的變化如曲線(Ⅰ)所示，在乙條件下w(HI)的變化如曲線(Ⅲ) 所示。則甲條件可能是____________，則乙條件可能是_____________ 。（填入下列條件的序號(hào)）

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(yīng)容器體積；

④恒溫條件下，擴(kuò)大反應(yīng)容器體積；⑤恒溫恒容條件下，加入適當(dāng)催化劑。

（3）若保持溫度不變，在另一個(gè)相同的2L密閉容器中加入a mol I2(g)、b mol H2(g)和c mol HI（a、b、c均大于0），發(fā)生反應(yīng)，達(dá)平衡時(shí)，HI的體積分?jǐn)?shù)仍為0.6，則a、b、c的關(guān)系是____________。

Answer 1

【答案】 0.05mol·L－1 ③⑤ ④ (a＋c/2)/(b＋c/2)=1/2

【解析】試題分析：（1）該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的化學(xué)反應(yīng)，所以反應(yīng)后混合氣體的物質(zhì)的量是3mol，同一容器中各種氣體的體積分?jǐn)?shù)等其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，所以平衡時(shí)碘化氫的物質(zhì)的量=3mol×0.6=1.8mol，則參加反應(yīng)的n（I2）=0.5n（HI）=0.5×1.8=0.9mol，剩余的n（H2）=1-0.9=0.1mol，所以平衡時(shí)c（H2）==0.05mol/L，故答案為：0.05mol/L；

（2）在甲條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅰ） 所示，反應(yīng)時(shí)間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只增大了反應(yīng)速率不影響平衡，增大壓強(qiáng)（縮小反應(yīng)容器體積）和加入催化劑對(duì)該反應(yīng)平衡無影響，但都增大反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間；在乙條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅲ） 所示，反應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，碘化氫的含量不變，說明反應(yīng)速率減小，平衡不移動(dòng)，所以是減小壓強(qiáng)（擴(kuò)大容器體積），故答案為：③⑤；④；

（3）若保持溫度不變，在另一個(gè)相同的2L密閉容器中加入a mol I2（g）、b mol H2（g）和c mol HI（a、b、c均大于0），發(fā)生反應(yīng)，達(dá)平衡時(shí)，HI的體積分?jǐn)?shù)仍為0.6，與原來的平衡是等效平衡，恒溫恒容，前后氣體體積不變化，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足與原來加入的反應(yīng)物物質(zhì)的量比例相等即可；

I2（g） + H2（g）2HI（g）；

開始（mol）：a b c

變化（mol）：0.5c 0.5c c

平衡（mol）：a+0.5c b+0.5c 0

則（a+0.5c ）：（ b+0.5c）=1：2，所以4a+c=2b，故答案為：4a+c=2b。