Question

13．某温度时，向某V L的密闭容器中充入3mol
H₂（g）和3mol I₂（g），发生反应：
H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）△H=-26.5kJ•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=3L．
（2）该反应达到最大限度的时间是5S，该时间内平均反应速率v（HI）=0.316 mol/（L•s）．
（3）该反应达到平衡状态时，放出（填“吸收”或“放出”）的热量为62.8kJ．
（4）判断该反应达到平衡的依据是③⑥ （填序号）．
①H₂消耗的速率和I₂消耗的速率相等　   ②H₂、I₂、HI的浓度比为1：1：2
③H₂、I₂、HI的浓度都不再发生变化　   ④该条件下正、逆反应速率都为零
⑤混合气体的平均分子量不再发生变化   ⑥气体的颜色不再发生变化．

Answer 1

分析 （1）根据V=$\frac{n}{c}$计算；
（2）当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，根据v（HI）=$\frac{△c}{△t}$计算；
（3）根据生成物和反应热之间的关系式计算热量；
（4）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变以及由此引起的一系列物理量不变．

解答 解：（1）根据图象知，氢气和碘初始物质的量浓度为1mol/L，所以容器的体积=$\frac{3mol}{1mol/L}$=3L，
故答案为：3；
（2）当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，根据图象知，当反应物和生成物浓度不变时，时间为5s，v（HI）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{（1.58-0）mol/L}{2mol}$=0.316mol/（L．s），
故答案为：5；0.316；
（3）该反应的正反应是放热反应，所以当反应达到平衡状态时会放出热量，根据碘化氢和反应热之间的关系式得，放出的热量=$\frac{1.58mol/L×3L×26.5KJ/mol}{2mol}$=62.8kJ，
故答案为：放出；62.8；
（4）①H₂减少的速率和I₂减少的速率相等，都是正反应，不能判断反应达到平衡状态，故①错误；
②H₂、I₂、HI的浓度之比为1：1：2，该反应不一定达到平衡状态，与反应物初始浓度及转化率有关，故②错误；
③H₂、I₂、HI的浓度都不再发生变化，该反应正逆反应速率相等，达到平衡状态，故③正确；
④正、逆反应速率都为零，该反应没有开始，所以一定没有达到平衡状态，平衡状态下正逆反应速率相同且不为0，故④错误；
⑤反应前后气体质量和气体物质的量不变，混合气体的平均分子量始终不发生变化，故⑤错误；
⑥气体的颜色不再发生变化，说明碘单质浓度不变，说明反应达到平衡状态，故⑥正确；
故选③⑥．

点评 本题考查化学反应速率计算、化学平衡状态判断等知识点，侧重考查分析计算能力，只有反应前后改变的物理量才能作为化学平衡状态判断依据，题目难度不大．