Question

5．將HI（g）置于密閉容器中，某溫度下發(fā)生下列變化：
2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）△H＜0
（1）該反應平衡常數(shù)的表達式為K=$\frac{c（{H}_{2}）•c（{I}_{2}）}{{c}^{2}（HI）}$，則H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）平衡常數(shù)的表達式為K₁=$\frac{1}{K}$（用K表示）．
（2）當反應達到平衡時c（I₂）=0.5mol/L，c（HI）=4mol/L，則c（H₂）為，HI的分解率為20%．
（3）能判斷該反應達到平衡狀態(tài)的依據是B
A．容器中壓強不變
B．混合氣體中c（HI）不變
C．c（I₂）=c（H₂）
D．v（HI）_正=v（H₂）_逆
（4）若該反應800℃時達到平衡狀態(tài)，且平衡常數(shù)為1.0，某時刻，測得容器內各物質的溶度分別為c（HI）=2.0mol/L，c（I₂）=1.0mol/L，c（H₂）=1.0mol/L，則該時刻，反應向正向（填“正向”或“逆向”，下同）進行，若升高溫度，反應向逆向進行．

Answer 1

分析 （1）化學平衡常數(shù)=$\frac{生成物濃度系數(shù)冪次方}{反應物濃度系數(shù)冪次方}$，據此進行解答；
（2）據化學方程式可知，生成0.5mol碘單質分解了1molHI，反應開始前HI濃度為5mol/L，分解率=$\frac{反應物分解濃度}{反應物起始濃度}$×100%；
（3）反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各組分濃度不變，據此進行判斷；
（4）據Q_c與K大小判斷反應方向；該反應為放熱反應，根據平衡向右的原理判斷．

解答 解：（1）反應2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）的平衡常數(shù)表達式為：K=$\frac{c（{H}_{2}）•c（{I}_{2}）}{{c}^{2}（HI）}$，H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）平衡常數(shù)的表達式為K₁=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）•c（{I}_{2}）}$=$\frac{1}{K}$，
故答案為：$\frac{c（{H}_{2}）•c（{I}_{2}）}{{c}^{2}（HI）}$；$\frac{1}{K}$；
（2）當反應達到平衡時c（I₂）=0.5mol/L，c（HI）=4mol/L，根據反應2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）可知，平衡時c（H₂）=c（I₂）=0.5mol/L，反應消耗HI的濃度為：c（HI）_消耗=2c（H₂）═1mol/L，則反應前HI的總濃度為：4mol/L+1mol/L=5mol/L，所以HI的分解率為：$\frac{1mol/L}{5mol/L}$×100%=20%，
故答案為：0.5mol/L；20%；
（3）A．該反應為氣體體積不變的反應，則反應過程中壓強始終不變，則不能根據容器中壓強判斷平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．混合氣體中c（HI）不變，表明正逆反應速率相等，該反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．c（I₂）=c（H₂），沒有指出正逆反應速率，無法判斷平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．v（HI）_正=v（H₂）_逆，表示的是正逆反應速率，但是不滿足計量數(shù)關系，說明沒有達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故答案為：B；
（4）容器內各物質的溶度分別為c（HI）=2.0mol/L，c（I₂）=1.0mol/L，c（H₂）=1.0mol/L，則此時濃度商Qc=$\frac{1.0×1.0}{{2.0}^{2}}$=0.25＜K=1，表明反應物濃度較大，平衡正向著正向移動；該反應的△H＜0，為放熱反應，則升高溫度后平衡向著吸熱的逆向移動，
故答案為：正向；逆向．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，涉及化學平衡常數(shù)、轉化率、平衡化學平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡的影響因素等知識，明確化學平衡及其影響為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．