Question

在某温度下，将H₂和I₂各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测的c（H₂）=0.0080mol/L
（1）写出该反应化学平衡常数的表达式；
（2）求该反应的平衡常数；
（3）在上述温度下，该容器中若通入H₂和I₂各0.20mol，求达到化学平衡时各物质的浓度．

Answer 1

分析：依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到平衡常数的数值；
达到平衡时，测得c（H₂）=0.0080mol/L，则
                              H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始时各物质的浓度（mol?L^-1）　　0.010　　 0.010　　　 0
各物质的浓度变化量（mol?L^-1）　　0.0020　　0.0020　　　0.0040
平衡时各物质的浓度（mol?L^-1）　　0.0080　　0.0080　　　0.0040
（1）利用平衡的浓度计算K，K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）设转化的氢气为x，利用三段法得出各物质的平衡浓度，平衡常数与（1）相同，以此来计算．

解答：解：达到平衡时，测得c（H₂）=0.0080mol/L，则
                                H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始时各物质的浓度（mol?L^-1）　　0.010　　 0.010　　　 0
各物质的浓度变化量（mol?L^-1）　　0.0020　　0.0020　　　0.0040
平衡时各物质的浓度（mol?L^-1）　　0.0080　　0.0080　　　0.0040
（1）平衡时c（H₂）=c（I₂）=0.0080mol/L，c（HI）=0.0040mol/L，
则K=

0.00402

0.0080×0.0080

=0.25，
答：该反应的平衡常数为0.25；
（2）此温度下，起始量分别是c（H₂）=0.02mol/L、c（I₂）=0.02mol/L，反应前后气体体积不变，达到平衡后，氢气转化率和（1）平衡状态下的转化率相同为20%
                              H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始时各物质的浓度（mol?L^-1）　0.02　　      0.02　　　　　  0
各物质的浓度变化量（mol?L^-1）0.02×20%　   0.02×20%　　 0.02×20%×2
平衡时各物质的浓度（mol?L^-1）0.02-0.004　　0.02-0.004　    0.008
所以平衡时c（HI）=0.008mol?L^-1，c（H₂）=0.016mol/L；c（I₂）=0.016mol/L；
答：化学平衡时HI（g）的平衡浓度为0.008mol/L．I₂，H₂平衡浓度都为0.016mol/L；

点评：本题考查了化学平衡的三段式计算应用，平衡常数、平衡转化率的功能分析应用，注意反应前后气体体积不变，同比例增大反应物的量平衡不动，题目难度中等．