Question

600 K時(shí)，在容積可變的透明容器內(nèi)，反應(yīng)2HI(g) I₂(g)＋H₂(g)達(dá)到平衡狀態(tài)A。保持溫度不變，將容器的容積壓縮成原容積的一半，達(dá)到平衡狀態(tài)B。

⑴按上圖所示的虛線方向觀察，能否看出兩次平衡容器內(nèi)顏色深淺的變化?并請(qǐng)說明理由。答：                                                                

⑵按上圖所示的實(shí)線方向觀察(活塞無色透明)，能否看出兩次平衡容器內(nèi)顏色深淺的變化?并請(qǐng)說明理由。答：                                                       

Answer 1

⑴可以觀察到顏色深淺的變化。由于方程式兩邊氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，容積減半，壓強(qiáng)增大到2倍時(shí)，I₂(ｇ)及其他物質(zhì)的物質(zhì)的量均不變，但濃度卻增大到原來的2倍，故可以看到I₂(ｇ)紫色加深。⑵不能觀察到顏色深淺的變化。因?yàn)橛蔂顟B(tài)A到狀態(tài)B，平衡并未發(fā)生移動(dòng)，盡管 c_B［I₂(g)］=2c_A［I₂(g)］，但 v_B［I₂(g)］=v_A［I₂(g)］，即視線方向上可觀察到的 I₂(g) 分子數(shù)是相同的，故不能觀察顏色深淺的變化。

錯(cuò)解分析:從實(shí)線方向觀察，根據(jù) A、B 兩狀態(tài)下的 I₂ 的濃度關(guān)系：c_B(I₂)=2c_A(I₂)，誤以為能觀察到容器內(nèi)顏色的變化。

解題指導(dǎo):狀態(tài)A與狀態(tài)B的不同點(diǎn)是：p_B＝2p_A，但題設(shè)反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，即由狀態(tài)A到狀態(tài)B，雖然壓強(qiáng)增大到原來的2倍，但是平衡并未發(fā)生移動(dòng)，所以對(duì)體系內(nèi)的任何一種氣體特別是 I₂(g) 而言，下式是成立的：c_B［I₂(g)］=2c_A［I₂(g)］。對(duì)第⑵小問，可將有色氣體 I₂(g) 沿視線方向全部虛擬到活塞平面上――猶如夜晚看碧空里的星星，都在同一平面上。則視線方向上的 I₂ 分子多，氣體顏色就深；反之，則淺。