Question

【题目】将0.01mol I2和0.01mol H2置于预先抽成真空的特制2L恒容密闭容器中，加热至1500K，体系达到平衡，总压强为456 kPa。体系中存在以下反应关系：

I2(g)2I(g) △H1 Kp1=2.00

HI(g)I(g)+H(g) △H2 Kp2

H2(g)2H(g) △H3 Kp3=8×10-6

I2(g)+H2(g)2HI(g) △H4 Kp4

回答下列问题：

(1) △H4与△H1、△H2、△H3的关系是_________________________。

(2) I2(g)+H2(g)2HI(g)反应过程中碘单质的转化率随时间的变化曲线如图所示，A点时，v正________(填“>”“<”“=”)v逆，前5minHI的生成率v(HI)=_____________________。

(3)达到平衡状态时，氢气的物质的量分数是________________；Kp4=________________(Kp为用平衡分压代替浓度表示的平衡常数，平衡分压＝总压×物质的量分数)。

(4)下列说法能说明该体系达到平衡状态的是________________。

A．颜色不再变化

B．气体平均相对分子质量不再变化

C．气体密度不再变化

D．温度不再变化

(5)HI是一种强酸，常温下将1.0mol·L-1的HI溶液和amol·L-1的氨水等体积混合后，溶液呈中性此时溶液中离子浓度的大小关系是________________。

Answer 1

【答案】△H4＝△H1+△H3-2△H2 > 8×10-4mol·L-1·min-1 0.2(或20％) 9 AD c(NH4+)=c(I-)>c(H+)=c(OH-)

【解析】

（1）根据盖斯定律：（1）I2(g)2I(g) △H1；（2）HI(g)I(g)+H(g) △H2

（3）H2(g)2H(g) △H3；由（1）-（2）+（3）得（4）：I2(g)+H2(g)2HI(g) 即△H4=△H1-2△H2+△H3；答案：△H4＝△H1+△H3-2△H2。

(2) A点时反应没有达到平衡仍然向正反应方向进行，所以A点时v正>v逆；根据三段式

I2(g) + H2(g)2HI(g)

初始量（mol） 0.01 0.01 0

变化量（mol） x x 2x

5min量（mol） 0.01-x 0.01-x 2x

由图像知5min时碘单质的转化率为0.4，所以x/0.01=0.4,x=0.004mol, 前5minHI的生成率=（0.004mol2）/2L5min=0.0008 mol·L-1·min-1;答案：>；8×10-4mol·L-1·min-1。

(3) 达到平衡时碘单质的转化率为0.6，所以x/0.01=0.6,x=0.006mol, 根据三段式

I2(g) + H2(g)2HI(g)

初始量（mol） 0.01 0.01 0，

变化量（mol） 0.006 0.006 0.012

平衡量（mol） 0.004 0.004 0.012

达到平衡状态时，氢气的物质的量分数是0.004/(0.004+0.004+0.012)100= 20％ ;

平衡分压＝总压×物质的量分数, 平衡时总压强为456 kPam,Kp4=c2(HI)/c(I2 )c(H2)= (4560.04)2 /(4560.04)(4560.04)=9答案：20％；9。

(4) 由I2(g) + H2(g)2HI(g)反应知A．颜色不再变化，说明I2的浓度不在改变，反应体系达到平衡状态，故A正确；B．气体平均相对分子质量M=m/n,因为m和n不变，M为定值，所以气体平均相对分子质量不再变化，不能说明反应体系达到平衡状态，故B错误；C．因为反应物和生物都是气体，在恒容条件下由=m/v知气体密度是定值，所以气体密度不再变化不能说明反应体系达到平衡状态，故C错误；D．发生化学变化伴随着能量变化，所以温度不再变化说明反应体系达到平衡状态，故D正确；答案：AD。

(5)HI是一种强酸，氨水为弱碱，常温下将1.0mol·L-1的HI溶液和amol·L-1的氨水等体积混合后，溶液呈中性，溶质为NH4I和氨水，根据电荷守恒，c(H+)+c(NH4+)=c(I-)+c(OH-) 因为cH+)= c(OH-)，所以c(NH4+)=c(I-)。答案： c(NH4+)=c(I-)>c(H+)=c(OH-)。