Question

14．在一定的温度下，1L的密闭容器中通入H₂和I₂各0.016mol，发生如下反应：H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）．一段时间后达到平衡，测得数据如下：

t/min	2	4	7	9
n（I2）/mol	0.012	0.011	0.010	0.010

请回答：
（1）2min内，v（H₂）=0.002mol/（L•min）．
（2）下列能证明该反应已经达到平衡的是BC．
A．v_正（H₂）=v_逆（HI）                            B．混合气体的颜色不再发生变化
C．混合气体中各组分的物质的量不再发生变化    D．混合气体的密度不再发生变化
（3）该温度下反应的化学平衡常数的数值是1.44．
（4）H₂的平衡转化率是37.5%．
（5）温度降低时，该反应的平衡常数增大，则正反应是放热．（填“放热”或“吸热”）反应．
（6）一定可以提高平衡体系中HI百分含量的措施是A．
A．降低高温度      B．增大H₂浓度      C．加入催化剂       D．降低压强．

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（I₂），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（H₂）；
（2）可逆反应到达平衡时，同种物质表示的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些物理量不变，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡；
（3）7min处于平衡状态，平衡时碘为0.01mol，计算平衡时各组分浓度 代入K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$计算；
（4）计算消氢气的物质的量，氢气转化率=$\frac{反应的氢气物质的量}{氢气起始物质的量}$×100%；
（5）温度降低时，该反应的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，降低温度平衡向放热反应移动；
（6）A．降低高温度平衡正向移动，HI的物质的量增大，混合气体总物质的量不变；
B．增大H₂浓度平衡正向移动，但HI的含量不一定增大；
C．加入催化剂不影响平衡移动；
D．反应前后气体的体积不变，降低压强平衡不移动．

解答 解：（1）2min内，v（I₂）=$\frac{\frac{（0.016-0.012）mol}{1L}}{2min}$=0.002mol/（L．min），速率之比等于化学计量数之比，则v（H₂）=v（I₂）=0.002mol/（L．min），
故答案为：0.002；
（2）A．应是2v_正（H₂）=v_逆（HI）时反应处于平衡状态，故A错误；
 B．混合气体的颜色不再发生变化，说明碘蒸汽的浓度不变，反应到达平衡，故B正确；
C．混合气体中各组分的物质的量不再发生变化，说明到达平衡，故C正确；
D．混合气体总质量不变，容器的容器不变，混合气体的密度始终不变，故D错误，
故选：BC；
（3）7min处于平衡状态，平衡时碘为0.01mol，则：
                       H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始量（mol/L）：0.016  0.016    0
变化量（mol/L）：0.006  0.006    0.012
平衡量（mol/L）：0.01   0.01     0.012
平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$=$\frac{0.01{2}^{2}}{0.01×0.01}$=1.44，故答案为：1.44；
（4）消氢气的物质的量为0.016mol-0.01mol=0.006mol，则氢气转化率=$\frac{0.006mol}{0.016mol}$×100%=37.5%，
故答案为：37.5%；
（5）温度降低时，该反应的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，降低温度平衡向放热反应移动，
故答案为：放热；
（6）A．降低高温度平衡正向移动，HI的物质的量增大，混合气体总物质的量不变，HI百分含量增大，故A正确；
B．增大H₂浓度平衡正向移动，但HI的含量不一定增大，故B错误；
C．加入催化剂加快反应速率，不影响平衡移动，HI百分含量不变，故C错误；
D．反应前后气体的体积不变，降低压强平衡不移动，HI百分含量不变，故D错误，
故选：A．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡状态判断、反应速率计算、平衡常数等，难度不大，注意对基础知识的理解掌握．