Question

12．某温度下，将H₂（g）和I₂（g）各1mol的气态混合物充入2L的密闭容器中，充分反应，5min后达到平衡，测得c（HI）=0.2mol/L．
（1）计算从反应开始至达到平衡，用H₂（g）表示的反应速率．
（2）求该反应的平衡常数．
（3）保持温度不变，若向上述容器中充入H₂（g）和I₂（g）各2mol，求达到平衡时I₂（g）的物质的量浓度．

Answer 1

分析 5min后达到平衡，测得c（HI）=0.2mol/L，则
          H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始   0.5        0.5             0
转化   0.1         0.1           0.2
平衡   0.4         0.4           0.2
（1）结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度之积的比；
（3）温度不变，则K不变，设转化的I₂（g）为xmol/L，则
           H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始      1           1             0
转化      x           x            2x
平衡   1-x         1-x           2x
$\frac{（2x）^{2}}{（1-x）（1-x）}$=K，以此来解答．

解答 解：5min后达到平衡，测得c（HI）=0.2mol/L，则
          H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始   0.5        0.5             0
转化   0.1         0.1           0.2
平衡   0.4         0.4           0.2
（1）从反应开始至达到平衡，用H₂（g）表示的反应速率为$\frac{0.1mol/L}{5min}$=0.02mol/（L．min），
答：从反应开始至达到平衡，用H₂（g）表示的反应速率为0.02mol/（L．min）；
（2）该反应的平衡常数K=$\frac{0．{2}^{2}}{0.4×0.4}$=0.25，
答：该反应的平衡常数为0.25；
（3）温度不变，则K不变，设转化的I₂（g）为xmol/L，则
           H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始      1           1             0
转化      x           x            2x
平衡   1-x         1-x           2x
$\frac{（2x）^{2}}{（1-x）（1-x）}$=K=0.25，解得x=0.2，
则平衡时c（I₂）═0.8 mol/L，
答：达到平衡时I₂（g）的物质的量浓度为0.8mol/L．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握平衡三段法，K及速率的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意利用平衡浓度计算K，题目难度不大．