Question

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

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

反應進行至10min后將反應混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺．
（1）0～2min內(nèi)H₂的平均反應速度為0.002mol/（L•min）．達平衡時，HI的轉化率是22.2%．
（2）當上述反應達平衡時，降低溫度，原化學平衡向逆向移動（填“正向”，“逆向”或“不”），上述正向反應是：吸熱反應（選填：放熱、吸熱），逆反應速率減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）480℃時，反應H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常數(shù)K的值為49．
（4）要增大反應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的物質的量變化為：0.180mol-0.164mol=0.016nol，根據(jù)反應2HI（g）?H₂（g）+I₂（g），生成氫氣的物質的量為0.008mol，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（H₂）；
8min處于平衡狀態(tài)，參加反應HI的物質的量為：0.180mol-0.140mol=0.04mol，進而計算HI的轉化率；
（2）溫度降低，氣體的顏色變淺，說明碘蒸汽的濃度減小，平衡逆向移動，降低溫度平衡向放熱反應移動；降低溫度，正逆反應速率都減小；
（3）480℃平衡時HI為0.14mol，計算平衡時各組分的物質的量，反應前后氣體的體積不變，用物質的量代替濃度代入平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$計算；
（4）由于平衡常數(shù)與溫度有關，改變濃度、使用催化劑不影響平衡常數(shù)．

解答 解：（1）HI的物質的量變化為：0.180mol-0.164mol=0.016nol，根據(jù)反應2HI（g）?H₂（g）+I₂（g），生成氫氣的物質的量為0.008mol，則0～2min內(nèi)氫氣的平均反應速率為v（H₂）=$\frac{\frac{0.008mol}{2L}}{2min}$=0.002mol/（L•min）；
8min處于平衡狀態(tài)，參加反應HI的物質的量為：0.180mol-0.140mol=0.04mol，則HI的轉化率為$\frac{0.04mol}{0.18mol}$×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，說明碘蒸汽的濃度減小，平衡逆向移動，降低溫度平衡向放熱反應移動，則正反應為吸熱反應；降低溫度，正逆反應速率都減小；，
故答案為：逆向；吸熱；減��；
（3）達到平衡狀態(tài)時n（HI）=0.140mol，則平衡時n（H₂）=n（I₂）=0.5×（0.18mol-0.14mol）=0.02mol，反應前后氣體的體積不變，可以用物質的量代替濃度計算平衡常數(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，改變濃度、使用催化劑不影響平衡常數(shù)，正反應為吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，
故選：D．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、反應速率計算、平衡常數(shù)等，注意平衡常數(shù)與溫度有關，與濃度、催化劑無關，難度中等．