在某溫度下,將H2和I2各0.1mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中,充分反應,連續(xù)測定C(I2)的變化,5S時測定C(I2)=0.0080mol/L并保持不變. H2+I2(g)?2HI(g)
(1)反應的平衡常數的表達式是K=______;
(2)此溫度下,平衡常數值為______;
(3)若在此溫度下,在10L的密閉器充入0.2molHI氣體,達到平衡時,HI的轉化率為______.
【答案】
分析:(1)依據平衡醋酸概念寫出表達式;
(2)計算平衡狀態(tài)下,物質的平衡濃度,結合平衡常數概念計算;
(3)溫度不變,平衡常數不變,依據化學平衡三段式列式計算.
解答:解:(1)依據化學反應 H
2(g)+I
2(g)?2HI(g),結合平衡醋酸的概念是用平衡狀態(tài)生成物濃度的冪次方乘積除以反應物濃度的冪次方乘積,
則K=
,故答案為:
;
(2)依據化學平衡的三段式列式,用平衡狀態(tài)下物質濃度計算;5S時測定C(I
2)=0.0080mol/L并保持不變說明達到平衡,碘單質物質的量為0.08mol;反應變化的物質的量為
H
2(g)+I
2(g)?2HI(g),
起始量(mol) 0.1 0.1 0
變化量(mol) 0.02 0.02 0.04
平衡量(mol) 0.08 0.08 0.04
平衡濃度C(H
2)=.08mol/L;C(I
2)=0.8mol/L;C(HI)0.4mol/L
平衡常數K=
=
=0.25,故答案為:0.25;
(3)若在此溫度下,在10L的密閉器充入0.2molHI氣體,平衡后平衡常數不變,設HI的變化物質的量為x;
2HI(g),?H
2(g)+I
2(g)
起始量(mol) 0.2 0 0
變化量(mol) x 0.5x 0.5x
平衡量(mol) 0.2-x 0.5x 0.5x
平衡濃度為:C(HI)=0.02-0.1x;C(H
2)0.05x;C(I
2)=0.5x
依據平衡常數概念計算:K=
=
=0.25;
x=0.16
轉化率=
×100%=80%,
故答案為:80%.
點評:本題考查了化學平衡的計算應用,平衡醋酸的分析判斷,轉化率計算,題目難度中等.