Question

化學(xué)反應(yīng)2HI=I₂（g）+H₂（g）在四種不同條件下進(jìn)行，I₂、H₂的起始濃度均為0，反應(yīng)物HI的濃度（mol/L）隨反應(yīng)時(shí)間（min）的變化情況如柱狀圖所示．（其中實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)3中HI的起始濃度在柱狀圖中均為畫出，假設(shè)分別為c₂和c₃）
（1）實(shí)驗(yàn)1中，反應(yīng)在0～10min以H₂表示的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

 

mol/（L?min）．
（2）根據(jù)柱狀圖推測實(shí)驗(yàn)2中，HI的初始濃度c₂=

 

mol/L，反應(yīng)在20min時(shí)就已達(dá)到平衡，可推測實(shí)驗(yàn)2中還隱含的反應(yīng)條件是

 

．
（3）40～60min內(nèi)實(shí)驗(yàn)1的平均反應(yīng)速率為v₁，實(shí)驗(yàn)3的平均反應(yīng)速率為v₃，則v1

v₃（填“＞”、“=”或“＜”，下同），且c3

1.0 mol/L．
（4）比較實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)1，可推測該反應(yīng)是

 

反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）；理由是

 

．
（5）若實(shí)驗(yàn)1平衡時(shí)HI的轉(zhuǎn)化率為50%，實(shí)驗(yàn)3的平衡常數(shù)為K₃，則K₃的值為

 

．在實(shí)驗(yàn)2的反應(yīng)條件下，若將I₂、H₂各1.0mol通入容積為1.0L的恒容密閉容器中，則平衡時(shí)HI的體積分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：

分析：（1）根據(jù)v=

△c

t

計(jì)算出HI的速率，再利用速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，計(jì)算出v（H₂）；
（2）比較平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2HI的濃度可判斷出實(shí)驗(yàn)2中HI的初始濃度，根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素判斷；
（3）根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素判斷；
（4）根據(jù)影響平衡移動(dòng)的因素判斷；
（5）根據(jù)轉(zhuǎn)化率可計(jì)算出實(shí)驗(yàn)1的平衡常數(shù)，根據(jù)溫度不變，平衡常數(shù)不變，得出實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)2的平衡常數(shù)，再利用平衡常數(shù)可計(jì)算出HI的體積分?jǐn)?shù)．

解答： 解：（1）根據(jù)v=

△c

t

計(jì)算出實(shí)驗(yàn)1中HI的速率為

1-0.8

10

mol/（L?min）=0.02mol/（L?min），根據(jù)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，得v（H₂）=

1

2

（HI）=0.01mol/（L?min），
故答案為：0.01；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2數(shù)據(jù)分析，溫度相同，達(dá)平衡后HI的物質(zhì)的量濃度相同，且I₂、H₂起始濃度為0，所以兩組實(shí)驗(yàn)中HI的起始濃度相同為1.0mol?L^-1 ；溫度相同，達(dá)平衡后HI的物質(zhì)的量濃度相同，但達(dá)平衡時(shí)2組的時(shí)間較短，所以只能是加入催化劑，故答案為：1.0；催化劑；
（3）實(shí)驗(yàn)1、3比較，溫度相同，40～60min時(shí)，實(shí)驗(yàn)3、實(shí)驗(yàn)1都處于平衡狀態(tài)，所以實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率等于實(shí)驗(yàn)1的等于零，即v₃=v₁；由于實(shí)驗(yàn)1、3是在相同溫度下進(jìn)行的反應(yīng)，且該反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)對(duì)平衡沒有影響，而平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)3的濃度高，所以實(shí)驗(yàn)3的起始濃度大于實(shí)驗(yàn)1的，即c₃＞1.0mol?L^-1，
故答案為：=；＞；
（4）實(shí)驗(yàn)4與實(shí)驗(yàn)1比，溫度升高，達(dá)平衡時(shí)A的平衡濃度減��；溫度升高，化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)．
故答案為：吸熱；比較實(shí)驗(yàn)4與實(shí)驗(yàn)1，可看出升高溫度，A的平衡濃度減小，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（5）若實(shí)驗(yàn)1平衡時(shí)HI的轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡常數(shù)K₁=

0.25×0.25

0．52

=0.25，實(shí)驗(yàn)1、2、3的溫度相同，所以它們的平衡常數(shù)也相同，所以K₃=K₂=1，在實(shí)驗(yàn)2的反應(yīng)條件下，若將I₂、H₂各1.0mol通入容積為1.0L的恒容密閉容器中，得I₂、H₂的起始濃度都為1.0mol/L，設(shè)平衡時(shí)HI的濃度為xmol/L，則根據(jù)K₂=

(1- x 2 )2

x2

=0.25，得x=1，所以平衡時(shí)HI體積分?jǐn)?shù)為

1

2

=0.5，
故答案為：1；0.5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡常數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用、影響反應(yīng)速率及平衡移動(dòng)的因素等知識(shí)點(diǎn)，題目難度中等，解題時(shí)注意基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用．