题目内容
5.将HI(g)置于密闭容器中,某温度下发生下列变化:2HI(g)?H2(g)+I2(g)△H<0
(1)该反应平衡常数的表达式为K=$\frac{c({H}_{2})•c({I}_{2})}{{c}^{2}(HI)}$,则H2(g)+I2(g)?2HI(g)平衡常数的表达式为K1=$\frac{1}{K}$(用K表示).
(2)当反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L,则c(H2)为,HI的分解率为20%.
(3)能判断该反应达到平衡状态的依据是B
A.容器中压强不变
B.混合气体中c(HI)不变
C.c(I2)=c(H2)
D.v(HI)正=v(H2)逆
(4)若该反应800℃时达到平衡状态,且平衡常数为1.0,某时刻,测得容器内各物质的溶度分别为c(HI)=2.0mol/L,c(I2)=1.0mol/L,c(H2)=1.0mol/L,则该时刻,反应向正向(填“正向”或“逆向”,下同)进行,若升高温度,反应向逆向进行.
分析 (1)化学平衡常数=$\frac{生成物浓度系数幂次方}{反应物浓度系数幂次方}$,据此进行解答;
(2)据化学方程式可知,生成0.5mol碘单质分解了1molHI,反应开始前HI浓度为5mol/L,分解率=$\frac{反应物分解浓度}{反应物起始浓度}$×100%;
(3)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度不变,据此进行判断;
(4)据Qc与K大小判断反应方向;该反应为放热反应,根据平衡向右的原理判断.
解答 解:(1)反应2HI(g)?H2(g)+I2(g)的平衡常数表达式为:K=$\frac{c({H}_{2})•c({I}_{2})}{{c}^{2}(HI)}$,H2(g)+I2(g)?2HI(g)平衡常数的表达式为K1=$\frac{{c}^{2}(HI)}{c({H}_{2})•c({I}_{2})}$=$\frac{1}{K}$,
故答案为:$\frac{c({H}_{2})•c({I}_{2})}{{c}^{2}(HI)}$;$\frac{1}{K}$;
(2)当反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L,根据反应2HI(g)?H2(g)+I2(g)可知,平衡时c(H2)=c(I2)=0.5mol/L,反应消耗HI的浓度为:c(HI)消耗=2c(H2)═1mol/L,则反应前HI的总浓度为:4mol/L+1mol/L=5mol/L,所以HI的分解率为:$\frac{1mol/L}{5mol/L}$×100%=20%,
故答案为:0.5mol/L;20%;
(3)A.该反应为气体体积不变的反应,则反应过程中压强始终不变,则不能根据容器中压强判断平衡状态,故A错误;
B.混合气体中c(HI)不变,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故B正确;
C.c(I2)=c(H2),没有指出正逆反应速率,无法判断平衡状态,故C错误;
D.v(HI)正=v(H2)逆,表示的是正逆反应速率,但是不满足计量数关系,说明没有达到平衡状态,故D错误;
故答案为:B;
(4)容器内各物质的溶度分别为c(HI)=2.0mol/L,c(I2)=1.0mol/L,c(H2)=1.0mol/L,则此时浓度商Qc=$\frac{1.0×1.0}{{2.0}^{2}}$=0.25<K=1,表明反应物浓度较大,平衡正向着正向移动;该反应的△H<0,为放热反应,则升高温度后平衡向着吸热的逆向移动,
故答案为:正向;逆向.
点评 本题考查了化学平衡的计算,题目难度中等,涉及化学平衡常数、转化率、平衡化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素等知识,明确化学平衡及其影响为解答关键,试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力.
| A. | Na2O→NaOH | B. | Fe→FeCl2 | C. | CuO→Cu | D. | H2O2→H2O |
| A. | CuSO4 | B. | NaOH | C. | AgNO3 | D. | NaCl |
| A. | 组成为C4H8的化合物性质都相同 | |
| B. | 氢弹原料D、T,可由${\;}_1^1$H在化学反应中制取 | |
| C. | 粗铜电解精炼时,阳极减少的质量一定等于阴极增加的质量 | |
| D. | 图中物质A经不同途径生成B时,焓变满足:△H1=△H2+△H3=△H4+△H5+△H6 |
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)实验测得不同温度下的平衡数据列于表:
| 温度/℃ | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 平衡总压强/kPa | 5.7 | 8.3 | 12 | 17.1 | 24 |
| 平衡气体总浓度/mol•L-1 | 2.4×10-3 | 3.4×10-3 | 4.8×10-3 | 6.8×10-3 | 9.4×10-3 |
②可以判断该分解反应已经达到平衡的是BD.
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中混合气体的密度不变
C.密闭容器中CO2的体积分数不变
D.密闭容器中总压强不变
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡.若在恒温下增大容器体积,氨基甲酸铵固体的质量将减少(填“增加”、“减少”或“不变”).
④该反应的焓变△H>0(填“>”、“=”或“<”,下同),熵变△S>0
(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫.
已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1
②CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2=+172.5kJ•mol-1
③S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3=-296.0kJ•mol-1
请写出CO与SO2反应的热化学方程式2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270.0kJ•mol-1.