Question

【題目】698 K時，向V L的密閉容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，發(fā)生反應：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－26.5 kJ·mol－1，測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與時間變化的關系如圖所示。

請回答下列問題：

(1)V＝________；反應從開始到平衡時，這段時間內(nèi)平均反應速率v(HI)＝_______。

(2)下列說法中可以說明反應2HI(g) H2(g)＋I2(g)已達到平衡狀態(tài)的是___。

A.單位時間內(nèi)生成n mol H2的同時生成2n mol HI

B.溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強不再變化

C.條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化

D.溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化

(3)當反應H2(g)＋I2(g) 2HI(g)達到平衡狀態(tài)時，_____(填“吸收”或“放出”)的熱量為___。

(4)恒容下，某時刻加入HI(g)，HI(g)的轉(zhuǎn)化率_______（填“增大”、“減小”、“不變”）。

(5)壓縮體積，平衡向________移動（填“正反應”、“逆反應”、“不”），氣體顏色_______（填“變深”、“變淺”、不變”）

Answer 1

【答案】2 0.316mol·L-1·s-1 A 放出 41.87 kJ 不變 不 變深

【解析】

（1）開始時，通入H2的物質(zhì)的量為2mol，根據(jù)圖象，H2的物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1，則V=2L；根據(jù)化學反應速率的數(shù)學表達式，v(HI)=1.58mol/L÷5s=0.316mol/(L·s)；

（2）A、生成H2，反應向正反應方向進行，生成HI，反應向逆反應方向進行，且生成H2的物質(zhì)的量與生成HI的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，因此能說明反應達到平衡，故A符合題意；

B、反應前后氣體系數(shù)之和相等，且溫度一定，因此壓強不變，不能說明反應達到平衡，故B不符合題意；

C、組分都是氣體，氣體總質(zhì)量不變，反應前后氣體系數(shù)之和相等，氣體總物質(zhì)的量不變，即摩爾質(zhì)量不變，不能說明反應達到平衡，故C不符合題意；

D、容積定值，氣體質(zhì)量不變，因此密度不變，不能說明反應達到平衡，故D不符合題意，答案為A；

（3）正反應是放熱反應，因此該反應達到平衡時放熱，放出的熱量為(1－0.21)mol/L×2L×26.5kJ/mol=41.87kJ；

（4）反應前后氣體系數(shù)之和相等，恒容時，加入HI，與原平衡構成等效平衡，即HI的轉(zhuǎn)化率不變；

（5）反應前后氣體系數(shù)之和不變，壓縮體積，壓強增大，平衡不移動，容器的體積縮小，組分濃度變大，氣體顏色變深。