Question

在某溫度下，將H₂(g)和I₂(g)各0.1mol的氣體混合物充入10L的密閉容器中，充分反應，達到平衡時，測得c（H₂）=0.0080mol/L，
求：
(1)求該反應的平衡常數。（4分）
(2)在上述溫度下，該容器中若充入的H₂(g)和I₂(g)各0.2mol,求達到化學平衡時HI(g)的平衡濃度。（4分）

Answer 1

（1）依題意可知，平衡時[H₂]=[I₂]=0.0080mol/L,
　　　　　　　　　　　　　　　　　　H₂(g) + I₂(g)2HI(g)
　　起始時各物質的濃度(mol·L^-1)　　0.010　　 0.010　　　 0
　　各物質的濃度變化量(mol·L^-1)　　0.0020　　0.0020　　　0.0040
　　平衡時各物質的濃度(mol·L^-1)　　0.0080　　0.0080　　　0.0040
　　根據平衡常數的概念可得
　　K= C（HI）²/C（H₂）C（I₂）="(0.0040" mol·L^-1)²/(0.0080 mol·L^-1)²="0.25   " （ 4分）
（2）此溫度下，起始量分別是c(H₂)=0.02mol/L、c(I₂)=0.02mol/L　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　H₂(g) + I₂(g) 2HI(g)
　　起始時各物質的濃度(mol·L^-1)　　　　 0.02　　 0.02　　　　　0
各物質的濃度變化量(mol·L^-1)　　　　　x　　　 x　　　　　 2x
　　平衡時各物質的濃度(mol·L^-1)　　　　0.02-x　　0.02-x　　　  2x
　　K=C（HI）²/C（H₂）C（I₂）=(2x)²/[(0.02-x)×(0.02-x)]="0.25"
　　解得：x="0.004" mol/L　；
故平衡時  　C（HI）=0.008mol·L^-1。   （4分）

略