Question

10．698K时，向某V L的密闭容器中充入2mol H₂（g）和2mol I₂（g），发生反应：H₂（g）+I₂（g）═2HI（g），测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示．请回答下列问题：
（1）容器的体积V=2L．
（2）反应达到最大限度的时间是5s，该时间内平均反应速率v（HI）=0.316mol•L^-1•s^-1
（3）判断该反应达到平衡的依据是② （填序号）
①v_正（I₂）=2v_逆（HI）
②H₂、I₂、HI的浓度都不变
③容器内气体的压强保持不变
④容器内气体的密度保持不变．

Answer 1

分析 （1）由图可知H₂（g）、I₂（g）起始浓度均为1mol/L，根据V=$\frac{n}{c}$计算容器的容积；
（2）反应到达平衡时，反应混合物各组分的浓度保持不变，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（HI）；
（3）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．

解答 解：（1）由图可知H₂（g）、I₂（g）起始浓度均为1mol/L，二者起始物质的量均为2mol，故容器的容积V=$\frac{2mol}{1mol/L}$=2L，故答案为：2；
（2）反应到达平衡时，反应混合物各组分的浓度保持不变，由图可知从5s起HI（g）、H₂（g）、I₂（g）浓度保持不变，反应到达最大限度，△c（HI）=1.58mol/L，故v（HI）=$\frac{1.58mol/L}{5s}$=0.316mol/（L．s），
故答案为：5s；0.316；
（3）①应是2v_正（I₂）=v_逆（HI）时到达平衡状态，故①错误；
②H₂、I₂、HI的浓度都不变，说明反应到达平衡状态，故②正确；
③反应前后气体物质的量不变，容器内气体的压强始终保持不变，故③错误；
④混合气体总质量不变，容器容积不变，容器内气体的密度始终保持不变，故④错误，
故选：②．

点评 本题考查化学平衡计算、平衡状态判断、反应速率计算，难度不大，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．