在某温度下,将H2和I2各0.1mol的气态混合物充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(HI)=0.02mol/L.(1)求该反应的平衡常数?(2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2各4.0mol的气态混合物,求达到化学平衡状态时各物质的浓度?

问题描述:

在某温度下,将H2和I2各0.1mol的气态混合物充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(HI)=0.02mol/L.
(1)求该反应的平衡常数?
(2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2各4.0mol的气态混合物,求达到化学平衡状态时各物质的浓度?

(1)在某温度下,将H2和I2各0.1mol的气态混合物充入2L的密闭容器中,达到平衡时,测得c(HI)=0.02mol/L,则
                              H2(g)+I2(g) 2HI(g)
起始时各物质的浓度(mol•L-1)  0.05   0.05          0
各物质的浓度变化量(mol•L-1)  0.01   0.01         0.02
平衡时各物质的浓度(mol•L-1)  0.04   0.04         0.02
(1)平衡时c(H2)=c(I2)=0.04mol/L,c(HI)=0.02mol/L,
则K=

c2(HI)
c(H2)•c(I2)
=
0.022
0.04×0.04
=0.25;
答:该反应的平衡常数为0.25;
(2)此温度下,若通入H2和I2各4.0mol的气态混合物,起始量分别是c(H2)=2mol/L、c(I2)=2mol/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
0.01
0.05
×100%=20%,
                              H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
起始时各物质的浓度(mol•L-1)    2      2      0
各物质的浓度变化量(mol•L-1)    2×20%   2×20%   2×20%×2
平衡时各物质的浓度(mol•L-1)    2-0.4   2-0.4     0.8
所以平衡时c(HI)=0.8mol•L-1,c(H2)=1.6mol/L;c(I2)=1.6mol/L;
答:化学平衡时HI(g)的平衡浓度为0.8mol/L.I2,H2平衡浓度都为1.6mol/L.
答案解析:(1)在某温度下,将H2和I2各0.1mol的气态混合物充入2L的密闭容器中,达到平衡时,测得c(HI)=0.02mol/L,则
                              H2(g)+I2(g) 2HI(g)
起始时各物质的浓度(mol•L-1)  0.05   0.05           0
各物质的浓度变化量(mol•L-1)  0.01   0.01         0.02
平衡时各物质的浓度(mol•L-1)  0.04   0.04         0.02
(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.
考试点:化学平衡的计算.

知识点:本题考查了化学平衡的三段式计算应用,平衡常数的计算分析应用,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,平衡原平衡是等效平衡,题目难度中等.