Question

4．698K時，向某V L的密閉容器中充入2mol H₂（g）和2mol I₂（g），發(fā)生反應：H₂（g）+I₂（g）=2HI（g）△H=-26.5kJ•mol^-1，測得各物質的物質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=2L．
（2）該反應達到最大限度的時間是5s，該時間內平均反應速率v（HI）=0.316mol/（L．s）．
（3）該反應達到平衡狀態(tài)時，放出（填“吸收”或“放出”）的熱量為41.87 kJ．
（4）判斷該反應達到平衡的依據是③（填序號）．
①H₂減少的速率和I₂減少的速率相等�、贖₂、I₂、HI的濃度都相等
③H₂、I₂、HI的濃度都不再發(fā)生變化�、茉摋l件下正、逆反應速率都為零．

Answer 1

分析 （1）根據V=$\frac{n}{c}$計算；
（2）當反應達到平衡狀態(tài)時，各物質的濃度不變，根據v（HI）=$\frac{△c}{△t}$計算；
（3）根據生成物和反應熱之間的關系式計算熱量；
（4）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質的物質的量不變、物質的量濃度不變以及由此引起的一系列物理量不變．

解答 解：（1）根據圖象知，氫氣和碘初始物質的量濃度為1mol/L，所以容器的體積=$\frac{2mol}{1mol/L}$=2L，故答案為：2L；
（2）當反應達到平衡狀態(tài)時，各物質的濃度不變，根據圖象知，當反應物和生成物濃度不變時，時間為5s，v（HI）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{（1.58-0）mol/L}{5s}$=0.316mol/（L．s），
故答案為：5s；0.316mol/（L．s）；
（3）該反應的正反應是放熱反應，所以當反應達到平衡狀態(tài)時會放出熱量，根據碘化氫和反應熱之間的關系式得，放出的熱量=$\frac{1.58mol/L×2L×26.5kJ/mol}{2mol}$=41.87kJ，
故答案為：放出；41.87kJ；
（4）①H₂減少的速率和I₂減少的速率相等，都是正反應，不能判斷反應達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
②H₂、I₂、HI的濃度都相等，該反應不一定達到平衡狀態(tài)，與反應物初始濃度及轉化率有關，故錯誤；
③H₂、I₂、HI的濃度都不再發(fā)生變化，該反應正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，故正確；
④正、逆反應速率都為零，該反應沒有開始，所以一定沒有達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
故選③．

點評 本題考查化學反應速率計算、化學平衡狀態(tài)判斷等知識點，側重考查分析計算能力，只有反應前后改變的物理量才能作為化學平衡狀態(tài)判斷依據，題目難度不大．