Question

【题目】将1 mol I2（g）和2 mol H2置于某2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)+H2(g) 2HI(g)ΔH＜0,并达到平衡。HI的体积分数w(HI)随时间t变化如图曲线(Ⅰ)所示。

（1）达到平衡时，I2(g)的物质的量浓度为______________mol·L-1。

（2）若改变反应条件，在甲条件下w(HI)的变化如图曲线（Ⅱ）所示，在乙条件下w(HI)的变化如图曲线（Ⅲ）所示。则甲条件可能是______________，乙条件可能是______________。（填入下列条件的序号）

①恒容条件下，升高温度 ②恒容条件下，降低温度 ③恒温条件下，缩小反应容器体积 ④恒温条件下，扩大反应容器体积 ⑤恒温恒容条件下，加入适当催化剂

（3）若保持温度不变，在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2（g），b mol H2(g)和c molHI(g)(a、b、c均大于0)，发生反应，达平衡时，HI的体积分数仍为0.60，则a、b、c的关系是_____________________________。

Answer 1

【答案】0.05③⑤④ 4a+c=2b

【解析】

（1）达到平衡时，HI的体积分数w(HI)=0.6，利用“三段式”计算I2(g)的物质的量浓度；（2）恒容条件下，改变温度，平衡移动，HI的体积分数改变；减压反应速率减慢、加压反应速率加快，反应前后气体系数和不变，改变压强平衡不移动，HI的体积分数不变；适当催化剂能加快反应速率，但不能使平衡移动，HI的体积分数不变；（3）根据等效平衡原理分析。

（1）达到平衡时，HI的体积分数w(HI)=0.6，

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

始 0.5 1 0

转 x x 2x

平 0.5-x 1-x 2x

X=0.45

所以达到平衡时，I2(g)的物质的量浓度为0.5-0.45=0.05mol·L-1；（2）恒容条件下，改变温度，平衡移动，HI的体积分数改变；减压反应速率减慢、加压反应速率加快，反应前后气体系数和不变，改变压强平衡不移动，HI的体积分数不变；适当催化剂能加快反应速率，但不能使平衡移动，HI的体积分数不变；根据图像可知由曲线(Ⅰ)变为曲线（Ⅱ），反应速率加快，但平衡没移动，所以甲条件可能是加压或加入适当催化剂，故选③⑤；由曲线(Ⅰ)变为曲线（Ⅲ），反应速率减慢，但平衡没移动，所以乙条件可能是减压，故选④；（3）若保持温度不变，在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2（g），b mol H2(g)和c molHI(g)(a、b、c均大于0)，发生反应，达平衡时，HI的体积分数仍为0.60，即为等效平衡；加入a mol I2（g），b mol H2(g)和c molHI(g)，相当于加入(a+ ) mol I2（g）、(b+) mol H2(g)；I2(g)+H2(g) 2HI(g)反应前后气体系数和不变，投料比等于原平衡的投料比即为等效平衡，则(a+ )：(b+) =1:2，4a+c=2b。