Question

在某2L的密閉容器中加入0.1mol碘單質(zhì)和足量鎢（W），在943K時(shí)，發(fā)生反應(yīng)W（s）+I₂（g）?WI₂（g），當(dāng)I₂的轉(zhuǎn)化率為20%時(shí)，達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)．
（1）反應(yīng)從開始至平衡狀態(tài)過程中用時(shí)20s，其平均反應(yīng)速率v（WI₂）為

5×10^-4mol?L^-1?s^-1

．
（2）943K時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

0.25

．
（3）若起始時(shí)，加入的碘為0.2mol（其他條件不變）達(dá)平衡時(shí)容器中氣體的體積比V（I₂）：V（WI₂）=

4：1

．
（4）在上述（1）平衡狀態(tài)下，同時(shí)增加I₂（g）和WI₂（g）各0.02mol（其他條件不變），化學(xué)平衡向

逆反應(yīng)

（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)，判斷的依據(jù)是

Q_c=0.4＞K=0.25

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)v=

△n V

△t

計(jì)算碘的反應(yīng)速率，再根據(jù)同一可逆反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（WI₂）；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)K=

c(WI2)

c(I2)

；
（3）根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算平衡時(shí)兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量，其物質(zhì)的量之比等于體積之比；
（4）根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)相對(duì)大小判斷反應(yīng)方向，如果濃度商大于平衡常數(shù)，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，如果小于平衡常數(shù)，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，如果相等，則平衡不移動(dòng)．

解答：解：（1）碘的反應(yīng)速率v=

△n V

△t

=

0.1mol×20% 2L

20s

=5×10^-4mol?L^-1?s^-1，同一可逆反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以平均反應(yīng)速率v（WI₂）為5×10^-4mol?L^-1?s^-1，
故答案為：5×10^-4mol?L^-1?s^-1；
（2）平衡時(shí)碘的濃度=

0.1mol×(1-20%)

2L

=0.04mol/L，根據(jù)反應(yīng)方程式知，WI₂的物質(zhì)的量=0.1mol/L×20%=0.02mol，其濃度=

0.02mol

2L

=0.01mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K=

c(WI2)

c(I2)

=

0.01mol/L

0.04mol/L

=0.25，
故答案為：0.25；
（3）設(shè)參加反應(yīng)的碘的物質(zhì)的量是xmol，
根據(jù)I₂（g）～WI₂（g）知，生成WI₂的物質(zhì)的量為x，
則平衡時(shí)碘的濃度=

(0.2-x)mol

2L

，WI₂的物質(zhì)的量濃度為

xmol

2L

，
K=

x 2 mol/L

0.2-x 2 mol/L

=0.25，
則x=0.04，
平衡時(shí)點(diǎn)碘物質(zhì)的量為0.2mol-0.04mol=0.16mol，WI₂的物質(zhì)的量0.04mol，相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比，所以V（I₂）：V（WI₂）=0.16mol：0.04mol=4：1，
故答案為：4：1；
（4）碘的濃度=

0.1mol×(1-20%)+0.02mol

2L

=0.05mol/L，WI₂的濃度=

0.1mol×20%+0.02mol

2L

=0.02mol/L，其濃度商=

0.02mol/L

0.05mol/L

=0.4＞K=0.25，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，
故答案為：逆反應(yīng)；Q_c=0.4＞K=0.25．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算，根據(jù)平衡常數(shù)公式來解答即可，知道平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，為各氣體的濃度無關(guān)，注意平衡常數(shù)表達(dá)式不能寫成

c(WI2)

c(W)?c(I2)

，為易錯(cuò)點(diǎn)．