题目内容

2.一定温度下的密闭容器中存在如下反应:H2(g)+I2(g)?2HI(g);已知c始(H2)=0.4mol•L-1,c始(I2)=1mol•L-1,经测定该反应在该温度下的平衡常数K=64,当H2转化率为50%时,下列结论正确的是(  )
A.该反应达到平衡状态
B.该反应正在向左方向进行
C.达平衡状态时,H2的转化率应为96.3%
D.增大H2的量,该反应平衡常数将减小

分析 依据三段式列式计算,当氢气转化率为50%时反应的氢气浓度为0.2mol/L,
                 H2 +I2 =2HI(g)
起始量(mol/L)  0.4   1      0
变化量(mol/L)  0.2  0.2    0.4
某时刻(mol/L)  0.2   0.8    0.4
Q=$\frac{0.{4}^{2}}{0.2×0.8}$=1<K=64,反应未达到平衡状态,则反应正向进行,据此解答A、B、C;
D.设出平衡时消耗氢气的浓度,然后利用平衡常数表达式列式计算即可.

解答 解:依据三段式列式计算,当氢气转化率为50%时反应的氢气浓度为0.2mol/L,
                 H2 +I2 =2HI(g)
起始量(mol/L)  0.4   1      0
变化量(mol/L)  0.2  0.2    0.4
某时刻(mol/L)  0.2   0.8    0.4
Q=$\frac{0.{4}^{2}}{0.2×0.8}$=1<K=64,反应未达到平衡状态,则反应正向进行,
A.根据分析可知,氢气的转化率为50%时没有达到平衡状态,故A错误;
B.该反应正向着正向进行,故B错误;
C.依据三段式列式计算,平衡时氢气转化浓度x,
                 H2 +I2 =2HI(g)
起始量(mol/L)  0.4   1      0
变化量(mol/L)  x     x      2x
平衡量(mol/L)  0.4-x  1-x    2x
K=$\frac{4{x}^{2}}{(0.4-x)(1-x)}$=64
解得:x≈0.38mol/L;
所以达到平衡时氢气转化率为:$\frac{0.38mol/L}{0.4mol/L}$×100%=96.3%,故C正确;
D.增大氢气的量,由于温度不变,该反应的平衡常数不变,故D错误;
故选C.

点评 本题考查化学平衡计算,题目难度中等,明确化学平衡及其影响为解答关键,注意掌握三段式在化学平衡计算中应用方法,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

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