Question

在某溫度下，將H₂和I₂各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測的c（H₂）=0.0080mol/L
（1）寫出該反應化學平衡常數的表達式；
（2）求該反應的平衡常數；
（3）在上述溫度下，該容器中若通入H₂和I₂各0.20mol，求達到化學平衡時各物質的濃度．

Answer 1

分析：依據化學平衡三段式列式計算平衡濃度，結合平衡常數概念計算得到平衡常數的數值；
達到平衡時，測得c（H₂）=0.0080mol/L，則
                              H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始時各物質的濃度（mol?L^-1）　　0.010　　 0.010　　　 0
各物質的濃度變化量（mol?L^-1）　　0.0020　　0.0020　　　0.0040
平衡時各物質的濃度（mol?L^-1）　　0.0080　　0.0080　　　0.0040
（1）利用平衡的濃度計算K，K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比；
（2）設轉化的氫氣為x，利用三段法得出各物質的平衡濃度，平衡常數與（1）相同，以此來計算．

解答：解：達到平衡時，測得c（H₂）=0.0080mol/L，則
                                H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始時各物質的濃度（mol?L^-1）　　0.010　　 0.010　　　 0
各物質的濃度變化量（mol?L^-1）　　0.0020　　0.0020　　　0.0040
平衡時各物質的濃度（mol?L^-1）　　0.0080　　0.0080　　　0.0040
（1）平衡時c（H₂）=c（I₂）=0.0080mol/L，c（HI）=0.0040mol/L，
則K=

0.00402

0.0080×0.0080

=0.25，
答：該反應的平衡常數為0.25；
（2）此溫度下，起始量分別是c（H₂）=0.02mol/L、c（I₂）=0.02mol/L，反應前后氣體體積不變，達到平衡后，氫氣轉化率和（1）平衡狀態(tài)下的轉化率相同為20%
                              H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始時各物質的濃度（mol?L^-1）　0.02　　      0.02　　　　　  0
各物質的濃度變化量（mol?L^-1）0.02×20%　   0.02×20%　　 0.02×20%×2
平衡時各物質的濃度（mol?L^-1）0.02-0.004　　0.02-0.004　    0.008
所以平衡時c（HI）=0.008mol?L^-1，c（H₂）=0.016mol/L；c（I₂）=0.016mol/L；
答：化學平衡時HI（g）的平衡濃度為0.008mol/L．I₂，H₂平衡濃度都為0.016mol/L；

點評：本題考查了化學平衡的三段式計算應用，平衡常數、平衡轉化率的功能分析應用，注意反應前后氣體體積不變，同比例增大反應物的量平衡不動，題目難度中等．