题目内容

【题目】一定温度下,在一个容积为1L的密闭容器中,充入1molH2(g)和1mol I2(g),发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),经充分反应达到平衡后,生成的HI(g)占气体体积的50%,该温度下,在另一个容积为2L的密闭容器中充入1molHI(g)发生反应HI(g)H2(g)+I2(g),则下列判断正确的是(  )

A.后一反应的平衡常数为1

B.后一反应的平衡常数为0.5

C.后一反应达到平衡时,H2的平衡浓度为0.25 mol·L-1

D.后一反应达到平衡时,HI(g)的平衡浓度0.5 mol·L-1

【答案】B

【解析】

A和B.一定温度下,将H2和I2各1mol的气态混合物充入1L的密闭容器中,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),达到平衡后生成的HI(g)的体积分数为50%,由于该反应前后气体分子数不变,所以平衡时气体的总物质的量为2mol,则HI为2mol×50%=1mol,H2和I2的物质的量相等,各为0.5mol。体积为1L,故HI、H2、I2的浓度和物质的量相等,分别为1mol/L、0.5mol/L、0.5mol/L,所以H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为==4。温度不变,平衡常数不变,所以2HI(g) H2(g)+I2(g)的平衡常数为H2(g)+I2(g)2HI(g)的倒数,即,HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为2HI(g) H2(g)+I2(g)的次方倍,即=0.5,故A错误,B正确;

C.2L的密闭容器中充入1molHI(g)发生反应HI(g)H2(g)+I2(g),和向容积为1L的密闭容器中,充入1molH2(g)和1mol I2(g)达到等效平衡,平衡时各组分的体积分数相等,所以后一反应平衡后HI的体积分数为50%,即物质的量为1mol×50%=0.5mol,H2和I2的物质的量相等,各为0.25mol。体积为2L,所以H2的平衡浓度为=0.125mol/L,故C错误;

D.根据以上计算后一反应达到平衡时,HI(g)的平衡浓度为=0.25mol/L,故D错误;故选B。

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