Question

12．化學反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．
Ⅰ、利用“化學蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS₂晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：
TaS₂（s）+2I₂（g）═TaI₄（g）+S₂（g）△H＞0 （ I）
（1）反應(yīng)（ I）的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（Ta{I}_{4}）c（{S}_{2}）}{{c}^{2}（{I}_{2}）}$，
（2）若K=1，向某恒容密閉容器中加入1mol I₂（g）和足量TaS₂（s），I₂（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為66.7%．
Ⅱ、恒溫下，在容積為2L的恒容密閉容器A中通入1mol N₂與1mol H₂的混合氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），△H＜0，一段時間后，達到平衡，若平衡時氨氣的物質(zhì)的量為0.4mol．
（1）此溫度時該反應(yīng)的K值為12.5．
（2）若在此溫度下，向另一容積為1L的恒容容器B中按物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、1mol充入N₂、H₂、NH₃，此時，該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)否（填“是”或“否”），此時若沒有達平衡，反應(yīng)向正方向進行（填“正”或“逆”）．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）化學平衡常數(shù)等于各生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積和各反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪之積的比值；
（2）根據(jù)化學平衡常數(shù)結(jié)合轉(zhuǎn)化率等于變化量和初始量的比值來計算；
Ⅱ、（1）根據(jù)三行式結(jié)合K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$來計算即可；
（2）根據(jù)濃度商Qc和K的關(guān)系確定反應(yīng)是否達到平衡以及反應(yīng)的方向．

解答 解：Ⅰ、（1）根據(jù)題意反應(yīng)（Ⅰ）的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（Ta{I}_{4}）c（{S}_{2}）}{{c}^{2}（{I}_{2}）}$，故答案為：K=$\frac{c（Ta{I}_{4}）c（{S}_{2}）}{{c}^{2}（{I}_{2}）}$；
（2）若K=1，設(shè) I₂的平衡轉(zhuǎn)化率為x，則參加反應(yīng)的為xmol，平衡時生成TaI₄和S₂各0.5xmol，剩余I₂為（1-x）mol，
根據(jù)K=$\frac{c（Ta{I}_{4}）c（{S}_{2}）}{{c}^{2}（{I}_{2}）}$=$\frac{0.5x×0.5x}{（1-x）^{2}}$=1，
解之得：x=66.7%，
故答案為：66.7%；
Ⅱ、（1）N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
初始濃度：0.5        0.5       0
變化濃度：0.1         0.3       0.2
平衡濃度：0.4       0.2         0.2
K=$\frac{0．{2}^{2}}{0.4×0．{2}^{3}}$=12.5．故答案為：12.5；
（2）向另一容積為1L的恒容容器B中按物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、1mol充入N₂、H₂、NH₃，此時Qc=$\frac{{1}^{2}}{2×{1}^{3}}$=0.5＜K，所以不是平衡狀態(tài)，會向著正方向進行，
故答案為：否；正．

點評 本題考查學生化學平衡常數(shù)的計算以及反應(yīng)進行的方向知識，注意三行式計算的方法是關(guān)鍵，難度中等．