Question

4．在容積固定為2L的密閉容器中，充入0.180molHI，480℃時(shí)反應(yīng)：2HI（g）?H₂（g）+I₂（g），體系中n（HI）隨時(shí)間變化情況如下表：

t/min	0	2	4	6	8	10
n（HI）/mol	0.180	0.164	0.152	0.144	0.140	0.140

反應(yīng)進(jìn)行至10min后將反應(yīng)混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺．
（1）0～2min內(nèi)H₂的平均反應(yīng)速度為0.002mol/（L•min）．達(dá)平衡時(shí)，HI的轉(zhuǎn)化率是22.2%．
（2）當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，降低溫度，原化學(xué)平衡向逆向移動(dòng)（填“正向”，“逆向”或“不”），上述正向反應(yīng)是：吸熱反應(yīng)（選填：放熱、吸熱），逆反應(yīng)速率減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）．
（3）480℃時(shí)，反應(yīng)H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常數(shù)K的值為49．
（4）要增大反應(yīng)2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）的平衡常數(shù)，可采取的措施是D（選填字母）．
A．增大HI起始濃度   B．向混合氣體中通入I₂ C．使用高效催化劑     D．升高溫度．

Answer 1

分析 （1）HI的物質(zhì)的量變化為：0.180mol-0.164mol=0.016nol，根據(jù)反應(yīng)2HI（g）?H₂（g）+I₂（g），生成氫氣的物質(zhì)的量為0.008mol，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（H₂）；
8min處于平衡狀態(tài)，參加反應(yīng)HI的物質(zhì)的量為：0.180mol-0.140mol=0.04mol，進(jìn)而計(jì)算HI的轉(zhuǎn)化率；
（2）溫度降低，氣體的顏色變淺，說(shuō)明碘蒸汽的濃度減小，平衡逆向移動(dòng)，降低溫度平衡向放熱反應(yīng)移動(dòng)；降低溫度，正逆反應(yīng)速率都減��；
（3）480℃平衡時(shí)HI為0.14mol，計(jì)算平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，反應(yīng)前后氣體的體積不變，用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$計(jì)算；
（4）由于平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，改變濃度、使用催化劑不影響平衡常數(shù)．

解答 解：（1）HI的物質(zhì)的量變化為：0.180mol-0.164mol=0.016nol，根據(jù)反應(yīng)2HI（g）?H₂（g）+I₂（g），生成氫氣的物質(zhì)的量為0.008mol，則0～2min內(nèi)氫氣的平均反應(yīng)速率為v（H₂）=$\frac{\frac{0.008mol}{2L}}{2min}$=0.002mol/（L•min）；
8min處于平衡狀態(tài)，參加反應(yīng)HI的物質(zhì)的量為：0.180mol-0.140mol=0.04mol，則HI的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.04mol}{0.18mol}$×100%=22.2%；
故答案為：0.002mol/（L•min）；22.2%；
（2）溫度降低，氣體的顏色變淺，說(shuō)明碘蒸汽的濃度減小，平衡逆向移動(dòng)，降低溫度平衡向放熱反應(yīng)移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；降低溫度，正逆反應(yīng)速率都減��；，
故答案為：逆向；吸熱；減��；
（3）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)n（HI）=0.140mol，則平衡時(shí)n（H₂）=n（I₂）=0.5×（0.18mol-0.14mol）=0.02mol，反應(yīng)前后氣體的體積不變，可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$=$\frac{0.1{4}^{2}}{0.02×0.02}$=49，
故答案為：49；
（4）由于平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，改變濃度、使用催化劑不影響平衡常數(shù)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡常數(shù)等，注意平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，與濃度、催化劑無(wú)關(guān)，難度中等．