Question

10．已知反應(yīng)：H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）△H=-11kJ/mol，在443℃時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x（HI）與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表．（已知：正反應(yīng)速率為v_正=k_正•x（H₂）•x（I₂），逆反應(yīng)速率為v_逆=k_逆•x²（HI），其中k_正、k_逆為速率常數(shù)），下列不正確的是（　　）

	t/min							平衡時(shí)的熱量變化
		0	20	40	60	80	120
第一組	X（HI）	0	0.60	0.73	0.773	0.780	0.784	放出Q1kJ
第二組	X（HI）	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784	吸收Q2kJ

• A． Q₁+Q₂=11a（a＞0）
• B． k_正=K•k_逆（K為已知反應(yīng)的平衡常數(shù)，下同）
• C． K=$\frac{0.21{6}^{2}}{0.10{8}^{2}}$
• D． 相同溫度下，在第二組平衡后的混合氣體中再加入2molHI，重新達(dá)到平衡后，HI的轉(zhuǎn)化率為21.6%

Answer 1

分析 A．第一組假設(shè)開始時(shí)加入amol氫氣、amol碘，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.784，反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，所以反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)n（HI）=0.784amol×2=1.568amol，生成2molHI放出11kJ熱量，則生成1.568amol放出熱量Q1=$\frac{1.586amol}{2mol}×11kJ$=（0.784a×11）kJ；
第二組假設(shè)開始時(shí)加入2amolHI，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)n（HI）=0.784×2amol=1.568amol，則參加反應(yīng)的n（HI）=2amol（1-0.784）=2amol×0.216，放出的熱量Q2=$\frac{0.216×2amol}{2mol}×11kJ/mol$=（0.216a×11）kJ；
B．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，k_正•x（H₂）•x（I₂）=v_正=v_逆=k_逆•x²（HI），
則k_正=k_逆$\frac{{x}^{2}（HI）}{x（{H}_{2}）．x（{I}_{2}）}$；
C．根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是0.784，碘和氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等為0.108，其化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{x（{H}_{2}）．x（{I}_{2}）}{{x}^{2}（HI）}$；
D．相同溫度下，在第二組平衡后的混合氣體中再加入2molHI，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，HI轉(zhuǎn)化率不變．

解答 解：A．第一組假設(shè)開始時(shí)加入amol氫氣、amol碘，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.784，反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，所以反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)n（HI）=0.784amol×2=1.568amol，生成2molHI放出11kJ熱量，則生成1.568amol放出熱量Q1=$\frac{1.586amol}{2mol}×11kJ$=（0.784a×11）kJ；
第二組假設(shè)開始時(shí)加入2amolHI，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)n（HI）=0.784×2amol=1.568amol，則參加反應(yīng)的n（HI）=2amol（1-0.784）=2amol×0.216，放出的熱量Q2=$\frac{0.216×2amol}{2mol}×11kJ/mol$=（0.216a×11）kJ，Q1+Q2=（0.784a×11）kJ+（0.216a×11）kJ=11akJ，故A正確；
B．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，k_正•x（H₂）•x（I₂）=v_正=v_逆=k_逆•x²（HI），
則k_正=k_逆$\frac{{x}^{2}（HI）}{x（{H}_{2}）．x（{I}_{2}）}$=K•k_逆（K為已知反應(yīng)的平衡常數(shù)，下同），故B正確；
C．根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是0.784，碘和氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等為0.108，其化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{x（{H}_{2}）．x（{I}_{2}）}{{x}^{2}（HI）}$=$\frac{0.10{8}^{2}}{0.78{4}^{2}}$，故C錯(cuò)誤；
D．相同溫度下，在第二組平衡后的混合氣體中再加入2molHI，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，HI轉(zhuǎn)化率不變，HI轉(zhuǎn)化率=1-0.784=0.216=21.6%，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，明確化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)影響是解本題關(guān)鍵，注意該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量之和不變，壓強(qiáng)不影響平衡移動(dòng)，易錯(cuò)選項(xiàng)是C．