Question

將1mol I₂（g） 和2mol H₂置于2L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應：
I₂（g）+H₂（g）?2HI（g）；△H＜0，并達平衡．HI的體積分數(shù)w（HI）隨時間變化如圖曲線（Ⅱ）所示：
（1）達平衡時，I₂（g）的物質的量濃度為

 

．
（2）若改變反應條件，在甲條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅰ） 所示，在乙條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅲ） 所示．則甲條件可能是

 

，則乙條件可能是

 

．（填入下列條件的序號）
①恒容條件下，升高溫度；
②恒容條件下，降低溫度；
③恒溫條件下，縮小反應容器體積；
④恒溫條件下，擴大反應容器體積；                         
⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑．
（3）在甲條件下，達平衡時，氫氣的轉化率是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡建立的過程,化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)碘化氫的體積發(fā)生計算平衡時碘化氫的物質的量，再根據(jù)碘化氫和碘之間的關系式計算剩余的碘，c（I₂）=

n(I2)(剩余)

V

；
（2）反應時間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只改變反應速率不影響平衡，壓強和催化劑對該反應平衡無影響；
（3）在甲條件下，達平衡時，HI的體積分數(shù)w（HI）=0.6，利用化學平衡三段式根據(jù)轉化率定義解答．

解答： 解：（1）該反應是一個反應前后氣體體積不變的化學反應，所以反應后混合氣體的物質的量是3mol，同一容器中各種氣體的體積分數(shù)等其物質的量分數(shù)，所以平衡時碘化氫的物質的量=3mol×0.6=1.8mol，則參加反應的n（I₂）=

1

2

n（HI），剩余的n（I₂）=1mol-1.8mol×

1

2

=0.1mol，所以平衡時c（I₂）=

0.1mol

2L

=0.05mol/L，
故答案為：0.05mol/L；
（2）在甲條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅰ） 所示，反應時間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只增大了反應速率不影響平衡，增大壓強和加入催化劑對該反應平衡無影響，但都增大反應速率，縮短反應時間；在乙條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅲ） 所示，反應時間變長，碘化氫的含量不變，說明反應速率減小，平衡不移動，所以是減小壓強，即擴大容器體積，
故答案為：③⑤；④；
（3）在甲條件下，達平衡時，HI的體積分數(shù)w（HI）=0.6，則c（HI）=0.15mol/L×0.6=0.9mol/L，
              I₂（g）+H₂（g）?2HI（g）
起始（mol/L） 0.5     1         0
轉化（mol/L） 0.45    0.45     0.9
平衡（mol/L） 0.05    0.55     0.9
達平衡時，氫氣的轉化率是

0.45mol/L

1mol/L

×100%=45%，
故答案為：45%．

點評：本題考查外界條件對化學平衡的影響，等效平衡等知識點，注意碘和氫氣的反應特點及等效平衡的應用．