Question

5．將HI（g）置于密閉容器中，某溫度下發(fā)生下列變化：
2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）△H＜0
（1）該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=$\frac{c（{H}_{2}）•c（{I}_{2}）}{{c}^{2}（HI）}$，則H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）平衡常數(shù)的表達(dá)式為K₁=$\frac{1}{K}$（用K表示）．
（2）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c（I₂）=0.5mol/L，c（HI）=4mol/L，則c（H₂）為，HI的分解率為20%．
（3）能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是B
A．容器中壓強(qiáng)不變
B．混合氣體中c（HI）不變
C．c（I₂）=c（H₂）
D．v（HI）_正=v（H₂）_逆
（4）若該反應(yīng)800℃時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，且平衡常數(shù)為1.0，某時(shí)刻，測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的溶度分別為c（HI）=2.0mol/L，c（I₂）=1.0mol/L，c（H₂）=1.0mol/L，則該時(shí)刻，反應(yīng)向正向（填“正向”或“逆向”，下同）進(jìn)行，若升高溫度，反應(yīng)向逆向進(jìn)行．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)=$\frac{生成物濃度系數(shù)冪次方}{反應(yīng)物濃度系數(shù)冪次方}$，據(jù)此進(jìn)行解答；
（2）據(jù)化學(xué)方程式可知，生成0.5mol碘單質(zhì)分解了1molHI，反應(yīng)開始前HI濃度為5mol/L，分解率=$\frac{反應(yīng)物分解濃度}{反應(yīng)物起始濃度}$×100%；
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各組分濃度不變，據(jù)此進(jìn)行判斷；
（4）據(jù)Q_c與K大小判斷反應(yīng)方向；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，根據(jù)平衡向右的原理判斷．

解答 解：（1）反應(yīng)2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=$\frac{c（{H}_{2}）•c（{I}_{2}）}{{c}^{2}（HI）}$，H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）平衡常數(shù)的表達(dá)式為K₁=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）•c（{I}_{2}）}$=$\frac{1}{K}$，
故答案為：$\frac{c（{H}_{2}）•c（{I}_{2}）}{{c}^{2}（HI）}$；$\frac{1}{K}$；
（2）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c（I₂）=0.5mol/L，c（HI）=4mol/L，根據(jù)反應(yīng)2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）可知，平衡時(shí)c（H₂）=c（I₂）=0.5mol/L，反應(yīng)消耗HI的濃度為：c（HI）_消耗=2c（H₂）═1mol/L，則反應(yīng)前HI的總濃度為：4mol/L+1mol/L=5mol/L，所以HI的分解率為：$\frac{1mol/L}{5mol/L}$×100%=20%，
故答案為：0.5mol/L；20%；
（3）A．該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng)，則反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)始終不變，則不能根據(jù)容器中壓強(qiáng)判斷平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．混合氣體中c（HI）不變，表明正逆反應(yīng)速率相等，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．c（I₂）=c（H₂），沒有指出正逆反應(yīng)速率，無(wú)法判斷平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D．v（HI）_正=v（H₂）_逆，表示的是正逆反應(yīng)速率，但是不滿足計(jì)量數(shù)關(guān)系，說(shuō)明沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：B；
（4）容器內(nèi)各物質(zhì)的溶度分別為c（HI）=2.0mol/L，c（I₂）=1.0mol/L，c（H₂）=1.0mol/L，則此時(shí)濃度商Qc=$\frac{1.0×1.0}{{2.0}^{2}}$=0.25＜K=1，表明反應(yīng)物濃度較大，平衡正向著正向移動(dòng)；該反應(yīng)的△H＜0，為放熱反應(yīng)，則升高溫度后平衡向著吸熱的逆向移動(dòng)，
故答案為：正向；逆向．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，涉及化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率、平衡化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡的影響因素等知識(shí)，明確化學(xué)平衡及其影響為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．