Question

5．將1molI₂（g）和2molH₂置于某2L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：
I₂（g）+H₂（g）?2HI（g）（正反應(yīng)放熱），并達(dá)平衡，HI的體積分?jǐn)?shù)Φ（HI）隨時間變化的曲線如圖曲線（Ⅱ）所示
（1）達(dá)平衡時，I₂（g）的物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L．
（2）若改變反應(yīng)條件，在甲條件下Φ（HI）的變化如圖曲線（Ⅰ）所示；
在乙條件下Φ（HI）的變化如圖曲線（Ⅲ）所示．則甲條件可能是③⑤（填入下列條件的序號．下同）；乙條件可能是④
①恒容條件下，升高溫度
②恒容條件下，降低溫度
③恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積
④恒溫條件下，擴(kuò)大容器體積
⑤恒溫恒容條件下，加入催化劑
（3）若保持溫度不變，在另一相同的2L密閉容器中加入a mol I₂（g）、b mol H₂和c mol HI（a、b、c均大于0），發(fā)生反應(yīng)，達(dá)平衡時，HI的體積分?jǐn)?shù)仍為0.60，則a、b、c的關(guān)系是4a+c=2b．
（a、b、c在同一個式子中表示）

Answer 1

分析 （1）平衡時HI體積分?jǐn)?shù)為0.6，反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，則平衡時HI為（1mol+2mol）×0.6=1.8mol，根據(jù)方程式計(jì)算消耗I₂（g）的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算平衡時I₂（g）的濃度；
（2）曲線（Ⅰ）與曲線（Ⅱ）相比，到達(dá)平衡時間縮短，反應(yīng)速率加快，平衡時HI體積發(fā)生不變，平衡不移動，可能使用催化劑，由于反應(yīng)前后氣體體積不變，也可能是增大壓強(qiáng)；
曲線（Ⅲ）與曲線（Ⅱ）相比，到達(dá)平衡時更長，反應(yīng)速率減慢，平衡時HI體積發(fā)生不變，平衡不移動，由于反應(yīng)前后氣體體積不變，應(yīng)是減小壓強(qiáng)；
（3）改變物質(zhì)起始投入量，平衡時HI的體積分?jǐn)?shù)不變，與原平衡為等效平衡，恒溫恒容下，反應(yīng)前后氣體體積不變，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到方程式左邊滿足與原平衡投料比相同，即滿足n（I₂）：n（H₂）=1：2即可．

解答 解：（1）平衡時HI體積分?jǐn)?shù)為0.6，反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，則平衡時HI為（1mol+2mol）×0.6=1.8mol，根據(jù)方程式可知，算消耗I₂（g）的物質(zhì)的量為1.8mol×$\frac{1}{2}$=0.9mol，故平衡時I₂（g）的濃度為$\frac{1mol-0.9mol}{2L}$=0.05mol/L，
故答案為：0.05mol/L；
（2）曲線（Ⅰ）與曲線（Ⅱ）相比，到達(dá)平衡時間縮短，反應(yīng)速率加快，平衡時HI體積發(fā)生不變，平衡不移動，可能使用催化劑，由于反應(yīng)前后氣體體積不變，也可能是增大壓強(qiáng)，故選：③⑤；
曲線（Ⅲ）與曲線（Ⅱ）相比，到達(dá)平衡時更長，反應(yīng)速率減慢，平衡時HI體積發(fā)生不變，平衡不移動，由于反應(yīng)前后氣體體積不變，應(yīng)是減小壓強(qiáng)，故選④，
故答案為：③⑤；④；
（3）改變物質(zhì)起始投入量，平衡時HI的體積分?jǐn)?shù)不變，與原平衡為等效平衡，恒溫恒容下，反應(yīng)前后氣體體積不變，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到方程式左邊滿足與原平衡投料比相同，即滿足n（I₂）：n（H₂）=1：2即可，即（a+$\frac{1}{2}$c）：（b+$\frac{1}{2}$c）=1：2，整理可得：4a+c=2b，
故答案為：4a+c=2b．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡圖象，（3）中關(guān)鍵是理解等效平衡規(guī)律，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力．