Question

16．將1mol I₂（g）和2mol H₂（g）置于某2L的密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：I₂（g）+H₂（g）$\stackrel{△}{?}$2HI（g），2min時(shí)，測(cè)得I₂的物質(zhì)的量為0.6mol，10min后達(dá)到平衡．此過程中，HI的體積分?jǐn)?shù)φ（HI）隨時(shí)間的變化如圖中曲線Ⅱ所示：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）前2min內(nèi)，用HI表示的平均反應(yīng)速率為0.2mol•L^-1•min^-1．
（2）達(dá)到平衡時(shí)，I₂（g）的物質(zhì)的量濃度為0.05mol•L^-1．
（3）若起始時(shí)容器的容積為1L，φ（HI）的變化如圖曲線Ⅰ所示，則平衡時(shí)HI（g）的物質(zhì)的量濃度為1.8mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)2min時(shí)，測(cè)得I₂的物質(zhì)的量為0.6mol結(jié)合V=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算碘的反應(yīng)速率，再根據(jù)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比計(jì)算H₂的平均反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)原子守恒計(jì)算碘的物質(zhì)的量濃度；
（3）根據(jù)三行式計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度．

解答 解：（1）2min時(shí)，測(cè)得I₂的物質(zhì)的量為0.6mol，則V（I₂）=V（H₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1-0.6}{2}}{2}$mol•L^-1•min^-1=0.1 mol•L^-1•min^-1，用HI表示的平均反應(yīng)速率為碘單質(zhì)表示的速率的2倍，即0.2 mol•L^-1•min^-1，故答案為：0.2；
（2）碘的初始濃度=0.5mol/L，該反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡時(shí)，HI的體積分?jǐn)?shù)為0.6，則n（HI）=3mol×0.6=1.8mol，C（HI）=0.9mol/L，根據(jù)I原子守恒得C（HI）+2C（I₂）=0.5mol/L×2，C（I₂）=$\frac{1-0.9}{2}$mol/L=0.05mol•L^-1，故答案為：0.05；
（3）達(dá)到平衡時(shí)，HI的體積分?jǐn)?shù)為0.6，設(shè)碘化氫的濃度是x，
         I₂（g）+H₂（g）$\stackrel{△}{?}$2HI（g），
初始濃度：1      2         0
變化濃度：0.5x  0.5x        x
平衡濃度：1-0.5x 2-0.5x    x
$\frac{x}{1-0.5x+2-0.5x+x}$×100%=60%，解得x=1.8，則平衡時(shí)HI（g）的物質(zhì)的量濃度是1.8mol/L．故答案為：1.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)速率的計(jì)算以及物質(zhì)的量濃度計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)圖象中反應(yīng)時(shí)間、HI的體積分?jǐn)?shù)確定結(jié)合三行式計(jì)算是重點(diǎn)，難度中等．