Question

2．一定溫度下的密閉容器中存在如下反應：H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）；已知c_始（H₂）=0.4mol•L^-1，c_始（I₂）=1mol•L^-1，經(jīng)測定該反應在該溫度下的平衡常數(shù)K=64，當H₂轉(zhuǎn)化率為50%時，下列結論正確的是（　�。�

• A． 該反應達到平衡狀態(tài)
• B． 該反應正在向左方向進行
• C． 達平衡狀態(tài)時，H₂的轉(zhuǎn)化率應為96.3%
• D． 增大H₂的量，該反應平衡常數(shù)將減小

Answer 1

分析 依據(jù)三段式列式計算，當氫氣轉(zhuǎn)化率為50%時反應的氫氣濃度為0.2mol/L，
                 H₂ +I₂ =2HI（g）
起始量（mol/L）  0.4   1      0
變化量（mol/L）  0.2  0.2    0.4
某時刻（mol/L）  0.2   0.8    0.4
Q=$\frac{0．{4}^{2}}{0.2×0.8}$=1＜K=64，反應未達到平衡狀態(tài)，則反應正向進行，據(jù)此解答A、B、C；
D．設出平衡時消耗氫氣的濃度，然后利用平衡常數(shù)表達式列式計算即可．

解答 解：依據(jù)三段式列式計算，當氫氣轉(zhuǎn)化率為50%時反應的氫氣濃度為0.2mol/L，
                 H₂ +I₂ =2HI（g）
起始量（mol/L）  0.4   1      0
變化量（mol/L）  0.2  0.2    0.4
某時刻（mol/L）  0.2   0.8    0.4
Q=$\frac{0．{4}^{2}}{0.2×0.8}$=1＜K=64，反應未達到平衡狀態(tài)，則反應正向進行，
A．根據(jù)分析可知，氫氣的轉(zhuǎn)化率為50%時沒有達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．該反應正向著正向進行，故B錯誤；
C．依據(jù)三段式列式計算，平衡時氫氣轉(zhuǎn)化濃度x，
                 H₂ +I₂ =2HI（g）
起始量（mol/L）  0.4   1      0
變化量（mol/L）  x     x      2x
平衡量（mol/L）  0.4-x  1-x    2x
K=$\frac{4{x}^{2}}{（0.4-x）（1-x）}$=64
解得：x≈0.38mol/L；
所以達到平衡時氫氣轉(zhuǎn)化率為：$\frac{0.38mol/L}{0.4mol/L}$×100%=96.3%，故C正確；
D．增大氫氣的量，由于溫度不變，該反應的平衡常數(shù)不變，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查化學平衡計算，題目難度中等，明確化學平衡及其影響為解答關鍵，注意掌握三段式在化學平衡計算中應用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．