Question

【题目】698 K时，向V L的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－26.5 kJ·mol－1，测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。

请回答下列问题：

(1)V＝________；反应从开始到平衡时，这段时间内平均反应速率v(HI)＝_______。

(2)下列说法中可以说明反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)已达到平衡状态的是___。

A.单位时间内生成n mol H2的同时生成2n mol HI

B.温度和体积一定时，容器内压强不再变化

C.条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化

D.温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化

(3)当反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到平衡状态时，_____(填“吸收”或“放出”)的热量为___。

(4)恒容下，某时刻加入HI(g)，HI(g)的转化率_______（填“增大”、“减小”、“不变”）。

(5)压缩体积，平衡向________移动（填“正反应”、“逆反应”、“不”），气体颜色_______（填“变深”、“变浅”、不变”）

Answer 1

【答案】2 0.316mol·L-1·s-1 A 放出 41.87 kJ 不变 不 变深

【解析】

（1）开始时，通入H2的物质的量为2mol，根据图象，H2的物质的量浓度为1mol·L－1，则V=2L；根据化学反应速率的数学表达式，v(HI)=1.58mol/L÷5s=0.316mol/(L·s)；

（2）A、生成H2，反应向正反应方向进行，生成HI，反应向逆反应方向进行，且生成H2的物质的量与生成HI的物质的量之比等于化学计量数之比，因此能说明反应达到平衡，故A符合题意；

B、反应前后气体系数之和相等，且温度一定，因此压强不变，不能说明反应达到平衡，故B不符合题意；

C、组分都是气体，气体总质量不变，反应前后气体系数之和相等，气体总物质的量不变，即摩尔质量不变，不能说明反应达到平衡，故C不符合题意；

D、容积定值，气体质量不变，因此密度不变，不能说明反应达到平衡，故D不符合题意，答案为A；

（3）正反应是放热反应，因此该反应达到平衡时放热，放出的热量为(1－0.21)mol/L×2L×26.5kJ/mol=41.87kJ；

（4）反应前后气体系数之和相等，恒容时，加入HI，与原平衡构成等效平衡，即HI的转化率不变；

（5）反应前后气体系数之和不变，压缩体积，压强增大，平衡不移动，容器的体积缩小，组分浓度变大，气体颜色变深。