Question

【題目】將0.01mol I2和0.01mol H2置于預(yù)先抽成真空的特制2L恒容密閉容器中，加熱至1500K，體系達(dá)到平衡，總壓強(qiáng)為456 kPa。體系中存在以下反應(yīng)關(guān)系：

I2(g)2I(g) △H1 Kp1=2.00

HI(g)I(g)+H(g) △H2 Kp2

H2(g)2H(g) △H3 Kp3=8×10-6

I2(g)+H2(g)2HI(g) △H4 Kp4

回答下列問題：

(1) △H4與△H1、△H2、△H3的關(guān)系是_________________________。

(2) I2(g)+H2(g)2HI(g)反應(yīng)過程中碘單質(zhì)的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化曲線如圖所示，A點(diǎn)時(shí)，v正________(填“>”“<”“=”)v逆，前5minHI的生成率v(HI)=_____________________。

(3)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是________________；Kp4=________________(Kp為用平衡分壓代替濃度表示的平衡常數(shù)，平衡分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(4)下列說法能說明該體系達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________。

A．顏色不再變化

B．氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化

C．氣體密度不再變化

D．溫度不再變化

(5)HI是一種強(qiáng)酸，常溫下將1.0mol·L-1的HI溶液和amol·L-1的氨水等體積混合后，溶液呈中性此時(shí)溶液中離子濃度的大小關(guān)系是________________。

Answer 1

【答案】△H4＝△H1+△H3-2△H2 > 8×10-4mol·L-1·min-1 0.2(或20％) 9 AD c(NH4+)=c(I-)>c(H+)=c(OH-)

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律：（1）I2(g)2I(g) △H1；（2）HI(g)I(g)+H(g) △H2

（3）H2(g)2H(g) △H3；由（1）-（2）+（3）得（4）：I2(g)+H2(g)2HI(g) 即△H4=△H1-2△H2+△H3；答案：△H4＝△H1+△H3-2△H2。

(2) A點(diǎn)時(shí)反應(yīng)沒有達(dá)到平衡仍然向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以A點(diǎn)時(shí)v正>v逆；根據(jù)三段式

I2(g) + H2(g)2HI(g)

初始量（mol） 0.01 0.01 0

變化量（mol） x x 2x

5min量（mol） 0.01-x 0.01-x 2x

由圖像知5min時(shí)碘單質(zhì)的轉(zhuǎn)化率為0.4，所以x/0.01=0.4,x=0.004mol, 前5minHI的生成率=（0.004mol2）/2L5min=0.0008 mol·L-1·min-1;答案：>；8×10-4mol·L-1·min-1。

(3) 達(dá)到平衡時(shí)碘單質(zhì)的轉(zhuǎn)化率為0.6，所以x/0.01=0.6,x=0.006mol, 根據(jù)三段式

I2(g) + H2(g)2HI(g)

初始量（mol） 0.01 0.01 0，

變化量（mol） 0.006 0.006 0.012

平衡量（mol） 0.004 0.004 0.012

達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是0.004/(0.004+0.004+0.012)100= 20％ ;

平衡分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù), 平衡時(shí)總壓強(qiáng)為456 kPam,Kp4=c2(HI)/c(I2 )c(H2)= (4560.04)2 /(4560.04)(4560.04)=9答案：20％；9。

(4) 由I2(g) + H2(g)2HI(g)反應(yīng)知A．顏色不再變化，說明I2的濃度不在改變，反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B．氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量M=m/n,因?yàn)閙和n不變，M為定值，所以氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，不能說明反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)榉磻?yīng)物和生物都是氣體，在恒容條件下由=m/v知?dú)怏w密度是定值，所以氣體密度不再變化不能說明反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．發(fā)生化學(xué)變化伴隨著能量變化，所以溫度不再變化說明反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；答案：AD。

(5)HI是一種強(qiáng)酸，氨水為弱堿，常溫下將1.0mol·L-1的HI溶液和amol·L-1的氨水等體積混合后，溶液呈中性，溶質(zhì)為NH4I和氨水，根據(jù)電荷守恒，c(H+)+c(NH4+)=c(I-)+c(OH-) 因?yàn)閏H+)= c(OH-)，所以c(NH4+)=c(I-)。答案： c(NH4+)=c(I-)>c(H+)=c(OH-)。