Question

【題目】將1 mol I2（g）和2 mol H2置于某2L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應：I2(g)+H2(g) 2HI(g)ΔH＜0,并達到平衡。HI的體積分數w(HI)隨時間t變化如圖曲線(Ⅰ)所示。

（1）達到平衡時，I2(g)的物質的量濃度為______________mol·L-1。

（2）若改變反應條件，在甲條件下w(HI)的變化如圖曲線（Ⅱ）所示，在乙條件下w(HI)的變化如圖曲線（Ⅲ）所示。則甲條件可能是______________，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）若保持溫度不變，在另一相同的2L密閉容器中加入a mol I2（g），b mol H2(g)和c molHI(g)(a、b、c均大于0)，發(fā)生反應，達平衡時，HI的體積分數仍為0.60，則a、b、c的關系是_____________________________。

Answer 1

【答案】0.05③⑤④ 4a+c=2b

【解析】

（1）達到平衡時，HI的體積分數w(HI)=0.6，利用“三段式”計算I2(g)的物質的量濃度；（2）恒容條件下，改變溫度，平衡移動，HI的體積分數改變；減壓反應速率減慢、加壓反應速率加快，反應前后氣體系數和不變，改變壓強平衡不移動，HI的體積分數不變；適當催化劑能加快反應速率，但不能使平衡移動，HI的體積分數不變；（3）根據等效平衡原理分析。

（1）達到平衡時，HI的體積分數w(HI)=0.6，

I2(g)+H2(g) 2HI(g)

始 0.5 1 0

轉 x x 2x

平 0.5-x 1-x 2x

X=0.45

所以達到平衡時，I2(g)的物質的量濃度為0.5-0.45=0.05mol·L-1；（2）恒容條件下，改變溫度，平衡移動，HI的體積分數改變；減壓反應速率減慢、加壓反應速率加快，反應前后氣體系數和不變，改變壓強平衡不移動，HI的體積分數不變；適當催化劑能加快反應速率，但不能使平衡移動，HI的體積分數不變；根據圖像可知由曲線(Ⅰ)變?yōu)榍�線（Ⅱ），反應速率加快，但平衡沒移動，所以甲條件可能是加壓或加入適當催化劑，故選③⑤；由曲線(Ⅰ)變?yōu)榍�線（Ⅲ），反應速率減慢，但平衡沒移動，所以乙條件可能是減壓，故選④；（3）若保持溫度不變，在另一相同的2L密閉容器中加入a mol I2（g），b mol H2(g)和c molHI(g)(a、b、c均大于0)，發(fā)生反應，達平衡時，HI的體積分數仍為0.60，即為等效平衡；加入a mol I2（g），b mol H2(g)和c molHI(g)，相當于加入(a+ ) mol I2（g）、(b+) mol H2(g)；I2(g)+H2(g) 2HI(g)反應前后氣體系數和不變，投料比等于原平衡的投料比即為等效平衡，則(a+ )：(b+) =1:2，4a+c=2b。