Question

【題目】(1)已知反應(yīng) 2HI(g)H2(g)+I2(g)的 ΔH＝+11kJ/mol， 1mol H2(g)、 1mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_________kJ。

(2)Bodensteins 研究了下列反應(yīng)：2HI(g) H2(g)+I2(g)在 716 K 時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) x(HI)與反應(yīng)時(shí)間 t 的關(guān)系如下表：

t/min	0	20	40	60	80	120
x(HI)	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784
x(HI)	0	0.60	0.73	0.773	0.780	0.784

①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為__________。

②上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正＝k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為__________(以K和k正表示)。若 k正＝0.0027 min－1，在 t＝40min 時(shí)，v正＝_________ min－1。

③由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正～x(HI)和 v逆～x(H2)的關(guān)系如圖所示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)依次為__________(填字母)和__________(填字母)。

Answer 1

【答案】

(1)299 ；

(2) ①K＝(0.108)2/(0.784)2；②k正/K ；1.95×10－3 ；③A E

【解析】

試題分析：(1)設(shè)1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為x kJ，則：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，解得x=299，故答案為：299；

(2)①表中第一列，由HI分解建立平衡，表中第二列向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，由第一列數(shù)據(jù)可知，平衡時(shí)HI物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.784，則氫氣、碘蒸汽總物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1-0.784=0.216，而氫氣、與碘蒸汽物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等均為0.108，反應(yīng)前后氣體體積不變，用物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則平衡常數(shù)K==，故答案為：K=；

②到達(dá)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，則k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2)，則k逆=k正×=，在t=40min時(shí)，正反應(yīng)建立平衡的x(HI)=0.85，則v正=k正x2(HI)=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1，故答案為：；1.95×10-3；

③對于2HI(g) H2(g)+I2(g)反應(yīng)建立平衡時(shí)：升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，因此排除C點(diǎn)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，因此平衡正向移動，再次平衡時(shí)HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，因此排除B點(diǎn)，故選A點(diǎn)；對于H2(g)+I2(g) 2HI(g)反應(yīng)建立平衡時(shí)：升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，因此平衡逆向移動，再次平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，故選E點(diǎn)；因此反應(yīng)重新達(dá)到平衡，v正～x(HI)對應(yīng)的點(diǎn)為A，v逆～x(H2)對應(yīng)的點(diǎn)為E，故答案為：A；E。