Question

【題目】在某一容積為2 L的密閉容器內(nèi)，加入0.8 mol H2和0.6 mol I2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0。反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化情況如圖：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為______，若升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)K______(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)，平均速率v(HI)=_____mol·L-1·min-1，轉(zhuǎn)化率α(H2)=_____。

(3)HI的體積分?jǐn)?shù)φ(HI)隨時(shí)間變化如圖中曲線Ⅱ所示。若改變反應(yīng)條件，在甲條件下φ(HI)的變化如圖中曲線Ⅰ所示，在乙條件下φ(HI)的變化如圖中曲線Ⅲ所示。則甲條件可能是_____(填入下列條件的序號(hào)，下同)，乙條件可能是______。

①恒容條件下，升高溫度

②恒容條件下，降低溫度

③恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積

④恒溫條件下，擴(kuò)大反應(yīng)容器體積

⑤恒溫恒容條件下，加入適當(dāng)催化劑

Answer 1

【答案】K= 減小 0.167 62.5% ③⑤ ④

【解析】

本題考查化學(xué)平衡已到的影響因素及計(jì)算，圖像分析注意拐點(diǎn)，先拐先平，說(shuō)明其反應(yīng)速率快，熱化學(xué)中影響反應(yīng)速率的因素有：濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑依次分析。圖像中HI的體積分?jǐn)?shù)φ(HI)最終值一樣，說(shuō)明沒(méi)有發(fā)生平衡的移動(dòng)，只是速率的影響。

(1)H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0，應(yīng)的平衡常數(shù)K=，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，

故答案為：K=；減��；

(2)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，由圖象可知達(dá)到平衡時(shí)生成0.5mol/L的HI，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)需要時(shí)間3min，平均速率v(HI)=0.5mol/L 3min=0.167mol/(Lmin)，由圖象可知達(dá)到平衡時(shí)生成0.5molHI，則消耗0.25molH2，H2(g)的轉(zhuǎn)化率為0.25mol 0.4mol×100%=62.5%，

故答案為：0.167；62.5%；

(3)曲線(Ⅰ)與曲線(Ⅱ)相比，到達(dá)平衡時(shí)間縮短，反應(yīng)速率加快，平衡時(shí)HI體積發(fā)生不變，平衡不移動(dòng)，可能使用催化劑，由于反應(yīng)前后氣體體積不變，也可能是增大壓強(qiáng)，故選：③⑤；曲線(Ⅲ)與曲線(Ⅱ)相比，到達(dá)平衡時(shí)更長(zhǎng)，反應(yīng)速率減慢，平衡時(shí)HI體積發(fā)生不變，平衡不移動(dòng)，由于反應(yīng)前后氣體體積不變，應(yīng)是減小壓強(qiáng)，故選④，

故答案為：③⑤；④；