Question

将1 mol I₂(g)和2 mol H₂（g）置于某2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：

I₂(g)+H₂(g) 2HI(g);ΔH＜0，并达到平衡。HI的体积分数φ（HI）随时间变化如下图中曲线（Ⅱ）所示：

（1）达平衡时，I₂（g）的物质的量浓度为_______ mol·L ^-1。

（2）若改变反应条件，在某条件下φ（HI）的变化如曲线（Ⅰ）所示，则该条件可能是______（填下列条件的序号）。?

①恒容条件下，升高温度?

②恒容条件下，降低温度?

③恒温条件下，缩小反应容器体积?

④恒温条件下，扩大反应容器体积?

⑤恒温、恒容条件下，加入适当催化剂?

（3）若保持温度不变，在另一相同的2 L密闭容器中加入a mol I₂(g)、b mol H₂(g)和c mol HI(g)(a、b、c均大于0)，发生反应，达平衡时，HI的体积分数仍为0.60，则a、b、c应满足的关系为_______（用一个含a、b、c的代数式表示）。

Answer 1

（1）0.05　（2）③⑤　(3)2b-4a=c??

解析：I₂（g）+H₂(g)2HI(g)，是等体积反应，且正方向为吸热反应。?

（1）利用三段法求解：?

　           I₂（g）　+　H₂(g)　 　2HI(g)?

起始：1 mol               2mol                  0?

变化：0.6 mol           1.2mol               0.6 mol?

平衡：0.4mol            0.8 mol              0.6 mol?

则c(I₂)=0.4 mol/2 L=0.2 mol·L ^-1??

(2)图象知，改变条件，只是缩短了达平衡的时间，即提高了反应速率，可加催化剂或加压。

（3）由题意知建立了等效平衡。?

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

起始1：1 mol             2 mol             0?

起始2：a mol             b mol?          c mol?

则只要符合初始比即可：

=,即2b-4a=c