Question

17．在某溫度下，將氫氣和碘蒸氣各0.2mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得c（H₂）=0.016mol•L^-1．
（1）求該反應(yīng)的平衡常數(shù)．
（2）在上述溫度下．該容器中若通入氫氣和碘蒸氣各0.30moL，試求達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度．

Answer 1

分析 （1）發(fā)生反應(yīng)：H₂（g）+I₂（g）?2HI（g），利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$計(jì)算；
（2）開始通入氫氣和碘蒸氣各0.30moL，與原平衡相比壓強(qiáng)增大，恒溫恒容下，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，與原平衡為等效平衡，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，則對(duì)應(yīng)各組分的濃度為原平衡中的$\frac{0.3mol}{0.2mol}$=1.5倍．

解答 解：（1）在某溫度下，將氫氣和碘蒸氣各0.2mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得c（H₂）=0.016mol•L^-1，則：
              H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
開始（mol/L）：0.02    0.02    0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.008   0.008   0.016
平衡（mol/L）：0.012   0.012   0.016
則平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$=$\frac{0.01{6}^{2}}{0.012×0.012}$=$\frac{16}{9}$，
答：該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為$\frac{16}{9}$；
（2）開始通入氫氣和碘蒸氣各0.30moL，與原平衡相比壓強(qiáng)增大，恒溫恒容下，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，與原平衡為等效平衡，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，則對(duì)應(yīng)各組分的濃度為原平衡中的$\frac{0.3mol}{0.2mol}$=1.5倍，則：c（H₂）=1.5×0.012 mol/L=0.018mol/L，
c（I₂）=1.5×0.012 mol/L=0.018mol/L，
c（HI）=1.5×0.018 mol/L=0.027mol/L，
答：平衡時(shí)氫氣濃度為0.018mol/L，碘蒸氣為0.018mol/L，HI為0.027mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，側(cè)重考查學(xué)生分析解決問題的能力，（2）中學(xué)生容易受（1）中計(jì)算影響而利用平衡常數(shù)解答，增大計(jì)算難度，注意體會(huì)運(yùn)用等效平衡進(jìn)行解答．