Question

在某溫度下，將H₂和I₂各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后測得c（H₂）=0.008mol/L．
求：（1）該反應的平衡常數(shù)．
（2）試求達到平衡狀態(tài)時H₂的轉化率．
（3）若在同溫下，向10L的密閉容器注入0.20molHI氣體，則平衡時各物質的濃度為多．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：

分析：（1）依據化學平衡的三段式列式計算物質的平衡濃度，結合平衡常數(shù)概念計算得到；
（2）在相同溫度下，該容器中若通入H₂和I₂（g）各0.20mol，反應是氣體體積不變的反應，所以平衡后氫氣轉化率不變；
（3）根據達到新的平衡時平衡常數(shù)不變列方程計算．

解答： 解：（1）在某溫度下，將H₂和I₂各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后測得c（H₂）=0.008mol/L，
                      H₂ +I₂ ?2HI
起始量（mol/L）  0.010  0.010    0
變化量（mol/L）  0.002  0.002   0.004
平衡量（mol/L）  0.008  0.008   0.004
平衡常數(shù)K=

C 2(HI)

C(H 2)C(I 2)

=

0.004 2

0.008×0.008

=0.25；
答：該反應的平衡常數(shù)為0.25；
（2）H₂ +I₂?2HI，反應前后氣體體積不變，在相同溫度下，該容器中若通入H₂和I₂（g）各0.20mol，反應是氣體體積不變的反應，所以平衡后氫氣轉化率不變，所以平衡后的氫氣轉化率=

0.002

0.01

×100%=20%，
答：達到平衡狀態(tài)時H₂的轉化率為20%．
（3）此溫度下，向10L的密閉容器注入0.20molHI氣體，達到平衡后，設生成氫氣為xmol?L^-1，則有：
                              H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始時各物質的濃度（mol?L^-1）　0         0        0.02　　　　
各物質的濃度變化量（mol?L^-1）  x         x         2x
平衡時各物質的濃度（mol?L^-1）  x         x       0.02-2x
根據K不變，所以有K=

(0.02-2x) 2

x 2

=0.25，解得x=0.008mol?L^-1，所以平衡時氫氣物質的濃度為0.008mol?L^-1，碘蒸汽物質的濃度為0.008mol?L^-1，HI物質的濃度為0.004mol?L^-1，
答：平衡時氫氣物質的濃度為0.008mol?L^-1，碘蒸汽物質的濃度為0.008mol?L^-1，HI物質的濃度為0.004mol?L^-1，

點評：本題考查了化學平衡的三段式計算應用，平衡常數(shù)、平衡轉化率的概念應用計算，掌握基礎是關鍵，題目較簡單．