Question

在某2L的密闭容器中加入0.1mol碘单质和足量钨（W），在943K时，发生反应W（s）+I₂（g）?WI₂（g），当I₂的转化率为20%时，达化学平衡状态．
（1）反应从开始至平衡状态过程中用时20s，其平均反应速率v（WI₂）为

5×10^-4mol?L^-1?s^-1

．
（2）943K时，该反应的平衡常数K=

0.25

．
（3）若起始时，加入的碘为0.2mol（其他条件不变）达平衡时容器中气体的体积比V（I₂）：V（WI₂）=

4：1

．
（4）在上述（1）平衡状态下，同时增加I₂（g）和WI₂（g）各0.02mol（其他条件不变），化学平衡向

逆反应

（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断的依据是

Q_c=0.4＞K=0.25

．

Answer 1

分析：（1）根据v=

△n V

△t

计算碘的反应速率，再根据同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算v（WI₂）；
（2）化学平衡常数K=

c(WI2)

c(I2)

；
（3）根据平衡常数计算平衡时两种物质的物质的量，其物质的量之比等于体积之比；
（4）根据浓度商与平衡常数相对大小判断反应方向，如果浓度商大于平衡常数，则平衡向逆反应方向移动，如果小于平衡常数，则平衡向正反应方向移动，如果相等，则平衡不移动．

解答：解：（1）碘的反应速率v=

△n V

△t

=

0.1mol×20% 2L

20s

=5×10^-4mol?L^-1?s^-1，同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以平均反应速率v（WI₂）为5×10^-4mol?L^-1?s^-1，
故答案为：5×10^-4mol?L^-1?s^-1；
（2）平衡时碘的浓度=

0.1mol×(1-20%)

2L

=0.04mol/L，根据反应方程式知，WI₂的物质的量=0.1mol/L×20%=0.02mol，其浓度=

0.02mol

2L

=0.01mol/L，化学平衡常数K=

c(WI2)

c(I2)

=

0.01mol/L

0.04mol/L

=0.25，
故答案为：0.25；
（3）设参加反应的碘的物质的量是xmol，
根据I₂（g）～WI₂（g）知，生成WI₂的物质的量为x，
则平衡时碘的浓度=

(0.2-x)mol

2L

，WI₂的物质的量浓度为

xmol

2L

，
K=

x 2 mol/L

0.2-x 2 mol/L

=0.25，
则x=0.04，
平衡时点碘物质的量为0.2mol-0.04mol=0.16mol，WI₂的物质的量0.04mol，相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，所以V（I₂）：V（WI₂）=0.16mol：0.04mol=4：1，
故答案为：4：1；
（4）碘的浓度=

0.1mol×(1-20%)+0.02mol

2L

=0.05mol/L，WI₂的浓度=

0.1mol×20%+0.02mol

2L

=0.02mol/L，其浓度商=

0.02mol/L

0.05mol/L

=0.4＞K=0.25，所以平衡向逆反应方向移动，
故答案为：逆反应；Q_c=0.4＞K=0.25．

点评：本题考查了化学反应速率、化学平衡常数的有关计算，根据平衡常数公式来解答即可，知道平衡常数只与温度有关，为各气体的浓度无关，注意平衡常数表达式不能写成

c(WI2)

c(W)?c(I2)

，为易错点．