Question

11．在一定温度下，将0.2mol的碘化氢充入1L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（H₂）=0.08mol/L．
（1）求该反应的平衡常数．
（2）在上述温度下，该容器中若充入碘化氢0.4mol，求达到平衡时碘化氢的转化率和氢气的物质的量浓度．

Answer 1

分析 达到平衡时，测得c（H₂）=0.08mol/L，则 2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）
起始时各物质的浓度（mol•L^-1）　             　0.2　　 0　　 0
各物质的浓度变化量（mol•L^-1）              　　0.16　0.08　 0.08
平衡时各物质的浓度（mol•L^-1）　               　0.04　0.08　 0.08
（1）利用平衡的浓度计算K，K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）设转化的碘化氢为x，利用三段法得出各物质的平衡浓度，平衡常数与（1）相同，以此来计算．

解答 解：达到平衡时，测得c（H₂）=0.08mol/L，则 2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）
起始时各物质的浓度（mol•L^-1）　 　0.2　　 0　　 0
各物质的浓度变化量（mol•L^-1） 　　0.16　0.08　 0.08
平衡时各物质的浓度（mol•L^-1）　 　0.04　0.08　 0.08
（1）平衡时c（H₂）=c（I₂）=0.08mol/L，c（HI）=0.04mol/L，
则K=$\frac{0.08×0.08}{0.04{\;}^{2}}$=4，
答：该反应的平衡常数为4；
（2）在上述温度下，该容器中若充入碘化氢0.4mol，设HI转化了x
则                                               2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）
起始时各物质的浓度（mol•L^-1）　0.4　　 0　　　0
各物质的浓度变化量（mol•L^-1）　x　　　 0.5x　 0.5x
平衡时各物质的浓度（mol•L^-1）　0.4-x　 0.5x    0.5x
K=$\frac{0.5x×0.5x}{（0.4-x）{\;}^{2}}$=4，
解得：x=0.32 mol；
碘化氢转化率=$\frac{0.32mol}{0.4mol}$×100%=80%
所以平衡时c（H₂）=$\frac{0.5×0.32mol}{1L}$=0.16mol/L；
答：平衡时碘化氢的转化率为80%，氢气的物质的量浓度为0.16mol/L．

点评 本题考查化学平衡的计算，明确化学平衡的三段法计算格式及平衡常数的计算方法是解答本题的关键，注意利用平衡浓度计算平衡常数，题目难度中等．