Question

3．Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）．在716K時(shí)，將2mol碘化氫氣體充入體積為VL的容器中進(jìn)行分解，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氣體混合物中碘化氫的體積分?jǐn)?shù)為0.80，試計(jì)算：
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K（計(jì)算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示）．
（2）達(dá)平衡時(shí)HI的轉(zhuǎn)化率．

Answer 1

分析 達(dá)到平衡時(shí)，氣體混合物中碘化氫的體積分?jǐn)?shù)為0.80，根據(jù)反應(yīng)2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）可知，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，則平衡時(shí)HI的物質(zhì)的量為2mol×0.80=1.6mol，則
                         2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）
起始時(shí)（mol）　 2　　       0　　      0
轉(zhuǎn)化（mol•）　 0.4　         0.2          0.2
平衡時(shí)（mol）  1.6           0.2            0.2
（1）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算出平衡時(shí)各組分的濃度，平衡常數(shù)K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，然后據(jù)此計(jì)算出該反應(yīng)的平衡常數(shù)；
（2）根據(jù)轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%計(jì)算出平衡時(shí)HI的轉(zhuǎn)化率．

解答 解：達(dá)到平衡時(shí)，氣體混合物中碘化氫的體積分?jǐn)?shù)為0.80，根據(jù)反應(yīng)2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）可知，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，則平衡時(shí)HI的物質(zhì)的量為2mol×0.80=1.6mol，則
                         2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）
起始時(shí)（mol）　 2　　       0　　      0
轉(zhuǎn)化（mol•）　 0.4　         0.2          0.2
平衡時(shí)（mol）  1.6           0.2            0.2
（1）該反應(yīng)在716K時(shí)時(shí)的平衡常數(shù)為：K=$\frac{\frac{0.2mol}{VL}×\frac{0.2mol}{VL}}{（\frac{1.6mol}{VL}）^{2}}$=$\frac{1}{64}$，
答：該反應(yīng)在716K時(shí)時(shí)的平衡常數(shù)為$\frac{1}{64}$；
（2）達(dá)平衡時(shí)HI的轉(zhuǎn)化率為：$\frac{0.4mol}{2mol}$×100%=20%，
答：達(dá)平衡時(shí)HI的轉(zhuǎn)化率為20%．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，明確化學(xué)平衡常數(shù)的概念及表達(dá)式為解答關(guān)鍵，注意掌握三段式在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用方法，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．