Question

將1mol I₂（g）和2mol H₂置于2L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應：I₂（g）+H₂ （g）?2HI（g）；△H＜0，并達平衡．HI的物質的量分數(shù)w（HI）隨時間變化如圖曲線（Ⅱ）所示：
（1）達平衡時，I₂（g）的物質的量濃度為

 

；
（2）若改變反應條件，在甲條件下w（HI）的變化如 曲線（Ⅰ）所示，在乙條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅲ） 所示．則甲條件可能是

 

，則乙條件可能是

 

（填入下列條件的序號）
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，縮小反應容器體積；
④恒溫條件下，擴大反應容器體積；
⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑．
（3）現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應：2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g） 已知c（SO₂）始=0.4mol/L，c（O₂）始=1mol/L經測定該反應在該溫度下的平衡常數(shù)K≈19，試判斷：達平衡狀態(tài)時，SO₂的轉化率=

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)碘化氫的體積發(fā)生計算平衡時碘化氫的物質的量，再根據(jù)碘化氫和碘之間的關系式計算剩余的碘，c（I₂）=

n(I2)(剩余)

V

；
（2）反應時間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只改變反應速率不影響平衡，壓強和催化劑對該反應平衡無影響；
（3）利用化學平衡三段式解答．

解答： 解：（1）該反應是一個反應前后氣體體積不變的化學反應，所以反應后混合氣體的物質的量是3mol，同一容器中各種氣體的體積分數(shù)等其物質的量分數(shù)，所以平衡時碘化氫的物質的量=3mol×0.6=1.8mol，則參加反應的n（I₂）=

1

2

n（HI），剩余的n（I₂）=1mol-1.8mol×

1

2

=0.1mol，所以平衡時c（I₂）=

0.1mol

2L

=0.05mol/L，
故答案為：0.05mol/L；
（2）在甲條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅰ） 所示，反應時間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只增大了反應速率不影響平衡，增大壓強和加入催化劑對該反應平衡無影響，但都增大反應速率，縮短反應時間；在乙條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅲ） 所示，反應時間變長，碘化氫的含量不變，說明反應速率減小，平衡不移動，所以是減小壓強，即擴大容器體積，故答案為：③⑤；④；
（3）設氧氣消耗量為x；
            2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g），
起始（mol/L） 0.4      1          0
轉化（molL/） 2x       x          2x
平衡（mol/L） 0.4-2x   1-x        2x
K=

(2x)2

(0.4-2x)2×(1-x)

=19
x=0.16mol/L；
二氧化硫的轉化率=

2×0.16mol/L

0.4mol/L

×100%=80%
故答案為：達平衡狀態(tài)時，SO₂的轉化率為80%．

點評：本題考查了化學平衡的相關計算和化學平衡的影響因素，題目難度不大，注意平衡常數(shù)的定義和應用．