Question

一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：H2（g）+I2（g）?2HI
已知氫氣的起始濃度為0.4mol/L，碘蒸氣的起始濃度為1mol/L，經(jīng)測定，該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K=64，試判斷：
（1）當(dāng)氫氣轉(zhuǎn)化率為50%時，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，若未達(dá)到，正向哪個反應(yīng)進(jìn)行？
（2）達(dá)到平衡狀態(tài)時，請問氫氣轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算氫氣轉(zhuǎn)化率50%時隔物質(zhì)濃度，計算濃度商Q和平衡常數(shù)比較分析判斷反應(yīng)進(jìn)行方向；
（2）結(jié)合三段式列式，依據(jù)平衡常數(shù)計算；

解答： 解：（1）依據(jù)三段式列式計算，當(dāng)氫氣轉(zhuǎn)化率為50%時反應(yīng)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=

0．42

0.2×0.8

=1＜K=64，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，則反應(yīng)正向進(jìn)行；
答：當(dāng)氫氣轉(zhuǎn)化率為50%時，該反應(yīng)是未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；
（2）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=

4x2

(0.4-x)(1-x)

=64
x≈0.38mol/L；
氫氣轉(zhuǎn)化率=

0.38mol/L

0.4mol/L

×100%=96.3%
答：氫氣轉(zhuǎn)化率應(yīng)96.3%；

點評：本題考查化學(xué)平衡的計算，題目難度不大，注意平衡常數(shù)的定義和應(yīng)用．