Question

17．恒温下，在容积为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入H₂和I₂发生可逆反应：
I₂（g）+H₂（g）═2HI（g）△H=-QkJ•mol^-1，实验时有关数据如表：

容器编号	起始物质的量/mol		4分钟后平衡时的物质的量/mol	平衡时放出的热量/kJ
	I2	H2	HI
甲	0.01	0.01	0.004	Q1
乙	0.02	0.02	a	Q2

下列判断正确的是（　　）

• A． 甲容器中，4分钟内氢气的反应速率为5.0×10^-4 mol•L^-1•min^-1
• B． 平衡时，放出的热量为：Q₁=4.0×10^-3Q kJ
• C． 平衡后，a=8.0×10^-3mol，故乙中HI的质量分数比甲中高
• D． 该温度下，该反应的平衡常数K=0.25

Answer 1

分析 甲中平衡时HI的浓度为0.004mol，则：
                     H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）△H=-14.9kJ/mol
开始（mol）：0.01        0.01     0
变化（mol）：0.002     0.002    0.004
平衡（mol）：0.008     0.008    0.004
乙中I₂、H₂为甲的2倍，因反应前后气体的计量数之和相等，则增大压强平衡不一定，甲、乙平衡状态相同，以此解答该题．

解答 解：甲中平衡时HI的浓度为0.004mol，则：
                      H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）△H=-14.9kJ/mol
开始（mol）：0.01        0.01     0
变化（mol）：0.002     0.002    0.004
平衡（mol）：0.008     0.008    0.004
A．甲容器中，4分钟内氢气的反应速率为$\frac{\frac{0.002mol}{2L}}{4min}$=2.5.0×10^-4 mol•L^-1•min^-1，故A错误；
B．平衡时，放出的热量为：Q₁=0.002mol×QkJ•mol^-1=2.0×10^-3Q kJ，故B错误；
C．甲、乙平衡状态相同，则各物质的含量也相同，故C错误；
D．该温度下，该反应的平衡常数K=$\frac{（\frac{0.004}{2}）^{2}}{\frac{0.008}{2}×\frac{0.008}{2}}$=0.25，故D正确．
故选D．

点评 本题考查等效平衡、化学平衡常数的计算等知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，主要把握甲乙平衡状态的判断，难度中等，注意理解等效平衡规律．