题目内容
【题目】温度为T时,在两个起始容积都为1 L的恒温密闭容器发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH<0。实验测得:υ正=υ(H2)消耗=υ(I2)消耗=k正c(H2)·c(I2),υ逆=υ(HI)消耗=k逆c2(HI),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是
容器 | 物质的起始浓度(mol·L-1) | 物质的平衡浓度 | ||
c(H2) | c(I2) | c(HI) | ||
Ⅰ(恒容) | 0.1 | 0.1 | 0 | c(I2)=0.07 mol·L-1 |
Ⅱ(恒压) | 0 | 0 | 0.6 |
A.达平衡时,向容器Ⅰ中同时再通入0.1 mol I2和0.1 mol HI,则此时υ正>υ逆
B.两容器达平衡时:c(HI,容器Ⅱ)>3c(HI,容器Ⅰ)
C.反应过程中,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为3∶1
D.温度一定,容器Ⅱ中反应达到平衡时(平衡常数为K),有K=成立
【答案】D
【解析】
A、容器Ⅰ达到平衡时 H2 、 I2 、 HI 的浓度为: 0.07molL1、0.07molL1、0.06mol/L,K==0.73,达平衡时 , 向容器Ⅰ中同时再通入 0.1molI2 和0.1molHI,Qc=
=2.15>K,则反应逆向进行, υ正<υ逆 ,选项A 错误;
B、容器II起始充入0.6mol/LHI等效于起始充入0.3mol/LH2和0.3mol/LI2,容器II起始充入物质的量为容器I的三倍,由于该反应反应前后气体分子数不变,若I、II都为恒容容器,达到平衡时II中各物质的浓度等于I中三倍,II在建立平衡的过程中容积始终不变,所以两容器达平衡时: c(HI, 容器Ⅱ )=3c(HI,容器Ⅰ ) ,选项 B 错误;
C、由于该反应反应前后气体分子数不变,所以建立平衡的过程中,I中压强始终不变,II中体积始终不变,反应过程中,容器Ⅰ与容器Ⅱ中气体的总压强的之比始终为气体物质的量之比,等于 1:3 ,选项C错误;
D、温度一定容器Ⅱ中反应达到平衡状态 ,υ正=υ(H2)消耗=υ(I2)消耗=k正c(H2)·c(I2), 得到 c(H2)c(I2)=,υ逆=υ(HI)消耗=k逆c2(HI),c2(HI)=
, 平衡常数 K=
,由于达到平衡时正、逆反应速率相等,所以K=
,选项D 正确;
答案选D。
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