Question

在容积固定为2L的密闭容器中，充入0.180molHI，480℃时反应：2HI（g）?H₂（g）+I₂（g），体系中n（HI）随时间变化情况如表：

t/min	0	2	4	6	8	10
n（HI）/mol	0.180	0.164	0.152	0.144	0.140	0.140

反应进行至10min后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅．
（1）0～2min内H₂的平均反应速度为

 

．达平衡时，HI的转化率是

 

．
（2）上述正向反应是：

 

反应（选填：放热、吸热）．
（3）某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，原化学平衡向

 

反应方向移动（填“正”或“逆”），正反应速率

 

（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）480℃时，反应H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常数K的值为

 

．
（5）要增大反应2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）的平衡常数，可采取的措施是

 

（选填字母）．
A．增大HI起始浓度       
B．向混合气体中通入I₂
C．使用高效催化剂               
D．升高温度．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据反应速率的表达计算出0～2min内氢气的平均反应速率；
（2）反应进行至10min后将反应混合物的温度降低（I₂仍为气态），发现气体的颜色变浅，说明平衡向着逆向移动，正反应为吸热反应；
（3）升高温度，平衡向着正向移动；正逆反应速率都会增大；温度升高，压强增大；
（4）根据化学平衡常数表达式计算出反应H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常数K；
（5）平衡常数与温度有关，改变浓度、使用催化剂不影响平衡常数．

解答： 解：（1）HI的物质的量变化为：0.180mol-0.164mol=0.016nol，根据反应：2HI（g）?H₂（g）+I₂（g），生成氢气的物质的量为0.008mol，
0～2min内氢气的平均反应速率为：

0.008mol 2L

2min

=0.002mol/（L?min），达到平衡时，HI的浓度为0.140mol/L，转化的浓度为0.180mol/L-0.140mol/L=0.040mol/L，HI的转化率为

0.040mol/L

1.80mol/L

×100%=22.2%，
故答案为：0.002mol/（L?min）；22.2%；
（2）由于反应进行至10min后将反应混合物的温度降低（I₂仍为气态），发现气体的颜色变浅，说明平衡向着逆向移动，正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
（3）升高温度，平衡向着吸热方向移动，即向着正向移动，升高温度，气体压强增大，正逆反应速率都会增大，故答案为：正；增大；增大；
（4）达到平衡状态时，n（HI）=0.140mol，n（H₂）=n（I₂）=0.5×（0.18mol-0.14mol）=0.02mol，
所以c（HI）=0.07mol/L，c（I₂）=c（H₂）=0.01mol/L，
480℃时，反应H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常数K=

c2(HI)

c(H2)c(I2)

=

0.072

0.01×0.01

=49，
故答案为：49；
（5）反应进行至10min后将反应混合物的温度降低，说明该反应为吸热反应，根据影响平衡常数的因素可知，平衡常数只与温度有关，所以要增大平衡常数，只能改变温度，故答案为：D．

点评：本题考查了化学平衡的建立过程，涉及的知识点较多，注意平衡常数与温度有关，与浓度、催化剂无关，本题难度中等．