Question

【題目】某溫度下，將H2（g）和I2（g）各0.9 mol的氣態(tài)混合物充入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)，5 min后達到平衡，測得c(HI)＝0.3 mol/L。（寫出計算過程）

（1）計算從反應(yīng)開始至達到平衡，用H2（g）表示的反應(yīng)速率________________。

（2）保持溫度不變，若向上述容器中充入H2（g）和I2（g）各2 mol,求達到平衡時I2（g）的物質(zhì)的量濃度___________________。

Answer 1

【答案】 0.03mol/(L·min) 2/3或0.67mol/L

【解析】根據(jù)已知數(shù)據(jù)可列如下關(guān)系：

H2（g） + I2（g） 2HI（g）

初始濃度(mol/L) 0.45 0.45 0

濃度變化(mol/L) 0.15 0.15 0.30

平衡濃度(mol/L) 0.30 0.30 0.30

（1）v(H2)=

（2）化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，保持溫度不變，平衡常數(shù)也不變，

該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

當(dāng)向上述容器中充入H2（g）和I2（g）各2 mol時，設(shè)平衡時I2（g）的物質(zhì)的量濃度x mol/L，則有如下關(guān)系：

H2（g）+ I2（g）2HI（g）

初始濃度(mol/L) 1 1 0

變化濃度(mol/L) 1-x 1-x 2(1-x)

平衡濃度(mol/L) x x 2(1-x)

所以 K=，x=2/3（或0.67）

（2）另解：該反應(yīng)前后氣體體積相等，若等比例增大反應(yīng)物的量，相當(dāng)于加壓，但該化學(xué)平衡不移動，所以（1）、（2）兩種情況下，起始濃度與平衡濃度是成正比的，

由I2（g）濃度數(shù)據(jù)可得： x=2/3（或0.67）mol/L

答：（1）用H2（g）表示的反應(yīng)速率為0.03mol/(L·min)，（2）達到平衡時I2（g）的物質(zhì)的量濃度2/3 mol/L（或0.67mol/L）