Question

3．在某温度下，将H₂和I₂各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测的c（H₂）=0.0080mol/L
（1）写出该反应化学平衡常数的表达式；
（2）求该反应的平衡常数；
（3）在上述温度下，该容器中若通入H₂和I₂各0.20mol，求达到化学平衡时各物质的浓度．

Answer 1

分析 充分反应，达到平衡后，测的c（H₂）=0.0080mol/L，则
         H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
开始  0.01        0.01        0
转化0.002        0.002      0.004
平衡 0.008       0.008      0.004
（1）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）利用平衡浓度计算K；
（3）相同温度条件下K相同，设转化的氢气为x，则
         H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
开始  0.02        0.02        0
转化   x              x          2x
平衡 0.02-x       0.02-x     2x
结合K计算．

解答 解：充分反应，达到平衡后，测的c（H₂）=0.0080mol/L，则
         H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
开始  0.01        0.01        0
转化0.002        0.002      0.004
平衡 0.008       0.008      0.004
（1）该反应化学平衡常数的表达式K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）c（{I}_{2}）}$，答：该反应化学平衡常数的表达式K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）c（{I}_{2}）}$；
（2）该反应化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）c（{I}_{2}）}$=$\frac{（0.004）^{2}}{（0.008）×（0.008）}$=0.25，答：K为0.25；
（3）相同温度条件下K相同，设转化的氢气为x，则
         H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
开始  0.02        0.02        0
转化   x              x          2x
平衡 0.02-x       0.02-x     2x
则$\frac{（2x）^{2}}{（0.02-x）（0.02-x）}$=K=0.25，
解得x=0.004，
可知平衡时c（H₂）=c（I₂）=0.016mol/L，c（HI）=0.008mol/L，
答：平衡时H₂、I₂、HI．的浓度分别为0.016mol/L、0.016mol/L、0.008mol/L．

点评 本题考查化学平衡常数及计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、K与平衡浓度的关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意相同温度下K不变，题目难度不大．