Question

【題目】一定溫度下，向1L密閉容器中加入1mol HI(g)，發(fā)生反應2HI(g)H2(g)+I2(g)△H > 0，H2物質的量隨時間的變化如圖所示。

（1）2 min時HI的轉化率a(HI)=____________________。該溫度下，H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數K=________________。

（2）下列哪種情況能說明該反應已經達到平衡狀態(tài)（___________）

A．氣體的密度不再變化了

B．氣體的顏色不再變化了

C．氣體的總壓強不再變化了

D．相同時間內消耗氫氣的質量和生成碘的質量相等

E．單位時間內消耗氫氣和消耗碘化氫的物質的量相等

F．氫氣的質量分數不變了　

（3）在恒容絕熱(不與外界交換能量)條件下進行2A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(s)反應，該反應的平衡常數的表達式K=____________________,按下表數據投料:

物質	A	B	C	D
起始投料/mol	2	1	2	0

反應達到平衡狀態(tài)，測得體系壓強升高。該反應△H____0(填“>”、“<” 或者“=”),簡述該反應的平衡常數與溫度的變化關系：__________________________________________________。

（4）該反應如果把D的物質的量增大一倍，逆反應速率________(填“增大”、“減小” 或者“不變”)。

Answer 1

【答案】20%64BFc2(C)/c2(A) .c (B)<平衡常數隨溫度的升高而減小不變

【解析】

（1）由圖可知2min內氫氣的物質的量增加了0.1mol，根據反應2HI(g)H2(g)+I2(g)可知，HI減少了0.2mol，HI的轉化率a(HI)=；

2HI（g）H2（g）+I2（g）

開始濃度 1molL 0 0

轉化濃度 0.2mol/L 0.1mol/L 0.1mol/L

平衡濃度 0.8mol/L 0.1mol/L 0.1mol/L

則該溫度下K1==，又 2HI（g）H2（g）+I2（g）與H2（g）+I2（g）2HI（g）互為逆反應，則它們的化學平衡常數的乘積等于1，即H2（g）+I2（g）2HI（g）的化學平衡常數K==64； （2）A．根據質量守恒定律知，反應前后混合物的質量始終不變，容器的體積不變，所以容器內氣體的密度始終不變，選項A錯誤；

B．反應物中只有碘蒸氣有顏色，故隨著反應進行氣體的顏色發(fā)生變化，若達平衡則氣體的的顏色不再變化了，選項B正確；C．該反應是一個反應前后氣體體積不變的化學反應，所以無論該反應是否達到平衡狀態(tài)，容器內壓強始終不變，選項C錯誤；D．根據反應方程式知，生成1mol H2同時生成1molI2，生成1molI2同時消耗1mol I2，所以碘的正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，選項D正確；E．單位時間內消耗氫氣和消耗碘化氫的物質的量相等，反應的量不按化學計量數進行，正逆反應速率不相等，反應沒有達到平衡狀態(tài)，選項E錯誤；F．反應達到平衡狀態(tài)時，各種物質的物質的量、濃度等不再發(fā)生變化，所以各種物質的體積分數不再變化，選項F正確；答案選BF；（3）反應2A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(s)的平衡常數的表達式K=；由起始D的物質的量為0可知，反應2A （g）+B（g）2C（g）+D（s）向正反應進行建立平衡，正反應是氣體體積減小的反應，容器的體積不變，平衡時壓強增大，故絕熱條件下，混合氣體的溫度升高，則正反應為放熱反應，△H<0；升高溫度平衡向逆反應進行，化學平衡常數減小；（4）由于D為固體，固體的濃度為常數，該反應如果把D的物質的量增大一倍，濃度不變，逆反應速率不變。