Question

一定温度下的密闭容器中存在如下反应：H2（g）+I2（g）?2HI
已知氢气的起始浓度为0.4mol/L，碘蒸气的起始浓度为1mol/L，经测定，该反应在该温度下的平衡常数K=64，试判断：
（1）当氢气转化率为50%时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，正向哪个反应进行？
（2）达到平衡状态时，请问氢气转化率应为多少？

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学平衡三段式列式计算氢气转化率50%时隔物质浓度，计算浓度商Q和平衡常数比较分析判断反应进行方向；
（2）结合三段式列式，依据平衡常数计算；

解答： 解：（1）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=

0．42

0.2×0.8

=1＜K=64，反应未达到平衡状态，则反应正向进行；
答：当氢气转化率为50%时，该反应是未达到平衡状态，反应向正反应方向进行；
（2）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=

4x2

(0.4-x)(1-x)

=64
x≈0.38mol/L；
氢气转化率=

0.38mol/L

0.4mol/L

×100%=96.3%
答：氢气转化率应96.3%；

点评：本题考查化学平衡的计算，题目难度不大，注意平衡常数的定义和应用．