Question

4．698K時(shí)，向某V L的密閉容器中充入2mol H₂（g）和2mol I₂（g），發(fā)生反應(yīng)：H₂（g）+I₂（g）=2HI（g）△H=-26.5kJ•mol^-1，測(cè)得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）V=2L．
（2）該反應(yīng)達(dá)到最大限度的時(shí)間是5s，該時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v（HI）=0.316mol/（L．s）．
（3）該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，放出（填“吸收”或“放出”）的熱量為41.87 kJ．
（4）判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是③（填序號(hào)）．
①H₂減少的速率和I₂減少的速率相等�、贖₂、I₂、HI的濃度都相等
③H₂、I₂、HI的濃度都不再發(fā)生變化　④該條件下正、逆反應(yīng)速率都為零．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計(jì)算；
（2）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，根據(jù)v（HI）=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
（3）根據(jù)生成物和反應(yīng)熱之間的關(guān)系式計(jì)算熱量；
（4）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變、物質(zhì)的量濃度不變以及由此引起的一系列物理量不變．

解答 解：（1）根據(jù)圖象知，氫氣和碘初始物質(zhì)的量濃度為1mol/L，所以容器的體積=$\frac{2mol}{1mol/L}$=2L，故答案為：2L；
（2）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，根據(jù)圖象知，當(dāng)反應(yīng)物和生成物濃度不變時(shí)，時(shí)間為5s，v（HI）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{（1.58-0）mol/L}{5s}$=0.316mol/（L．s），
故答案為：5s；0.316mol/（L．s）；
（3）該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)會(huì)放出熱量，根據(jù)碘化氫和反應(yīng)熱之間的關(guān)系式得，放出的熱量=$\frac{1.58mol/L×2L×26.5kJ/mol}{2mol}$=41.87kJ，
故答案為：放出；41.87kJ；
（4）①H₂減少的速率和I₂減少的速率相等，都是正反應(yīng)，不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
②H₂、I₂、HI的濃度都相等，該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，與反應(yīng)物初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，故錯(cuò)誤；
③H₂、I₂、HI的濃度都不再發(fā)生變化，該反應(yīng)正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
④正、逆反應(yīng)速率都為零，該反應(yīng)沒有開始，所以一定沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
故選③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查分析計(jì)算能力，只有反應(yīng)前后改變的物理量才能作為化學(xué)平衡狀態(tài)判斷依據(jù)，題目難度不大．