Question

4．某温度下 H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常数K=O.25，该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中充入H₂（g）、I₂（g），起始浓度如下表所示：

起始浓度	甲	乙	丙
c（H2/mol•L-1	0.010	0.020	0.020
c（I2）/mol•L-1	0.010	0.010	0.020

下列判断不正确的是（　　）

• A． 平衡时甲中和丙中H₂的转化率相同
• B． 平衡时乙中I₂的转化率小于40%
• C． 平衡时乙中c（HI）比甲中的2倍大
• D． 反应平衡时，丙中气体颜色最深，乙中气体颜色最浅

Answer 1

分析 A．反应H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）前后气体的体积不变，恒温恒容下，甲、丙两容器内起始浓度n（H₂）：n（I₂）=1：1，甲、丙为等效平衡，同种物质的转化率相等；
B．假设平衡时I₂（g）转化率为40%，则浓度变化量为0.004mol/L，则：
             H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
开始（mol/L）：0.02  0.01     0
变化（mol/L）：0.004 0.004    0.008
平衡（mol/L）：0.016 0.006    0.008
此时$\frac{0.00{8}^{2}}{0.016×0.006}$=$\frac{2}{3}$＞K=0.25，应向逆反应进行平衡；
C．甲、丙为等效平衡，平衡时丙中HI浓度为甲中2倍，而乙等效为在丙平衡的基础上移走I₂，平衡逆向移动；
D．甲、丙为等效平衡，平衡时丙中I₂浓度为甲中2倍，而乙等效为在甲平衡的基础上加入H₂，平衡正向移动，乙中中I₂浓度比甲中小．

解答 解：A．反应H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）前后气体的体积不变，恒温恒容下，甲、丙两容器内起始浓度n（H₂）：n（I₂）=1：1，甲、丙为等效平衡，平衡时甲中和丙中H₂的转化率相同，故A正确；
B．假设平衡时I₂（g）转化率为40%，则浓度变化量为0.004mol/L，则：
              H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
开始（mol/L）：0.02   0.01     0
变化（mol/L）：0.004  0.004    0.008
平衡（mol/L）：0.016  0.006    0.008
此时$\frac{0.00{8}^{2}}{0.016×0.006}$=$\frac{2}{3}$＞K=0.25，应向逆反应进行建立平衡，故平衡时乙中I₂的转化率小于40%，故B正确；
C．甲、丙为等效平衡，平衡时丙中HI浓度为甲中2倍，而乙等效为在丙平衡的基础上移走I₂，平衡逆向移动，则平衡时乙中c（HI）比甲中的2倍小，故C错误；
D．甲、丙为等效平衡，平衡时丙中I₂浓度为甲中2倍，而乙等效为在甲平衡的基础上加入H₂，平衡正向移动，乙中中I₂浓度比甲中小，则反应平衡时，丙中气体颜色最深，乙中气体颜色最浅，故D正确，
故选：C．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素，注意等效思想进行解答，关键是构建平衡建立的途径，注意对平衡常数理解与灵活应用，B选项利用验证法解答，避免计算繁琐．