Question

【題目】將1molI2（g）和2molH2置于某2L密閉容器中，在一定溫度下發生反應：I2（g）+H2（g）2HI（g）；△H＜0，并達平衡，HI的體積分數ω（HI）隨時間變化如圖曲線（II）所示

（1）達平衡時，I2（g）的物質的量濃度為____。

（2）若改變反應條件下，在甲條件下ω（HI）的變化如圖曲線（I）所示，在乙條件下ω（HI）的變化如圖曲線（III）所示。則甲條件可能是___（填入下列條件的序號。下同），乙條件可能是___。

①恒容條件下，升高溫度 ②恒容條件下，降低溫度 ③恒溫條件下，縮小反應容器體積 ④恒溫條件下，擴大反應容器體積 ⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑

（3）若保持溫度不變，在另一相同的2L密閉容器中加入amolI2（g）、bmolH2和cmolHI（a、b、c均大于0），發生反應，達平衡時，HI的體積分數仍為0.60，則a、b、c的應滿足的關系是____（用含一個a、b、c的代數式表示）

Answer 1

【答案】0.05mol/L ③⑤ ④ 4a－2b+c=0

【解析】

(1)該反應是一個反應前后氣體體積不變的化學反應，所以反應后混合氣體的物質的量是3mol，同一容器中各種氣體的體積分數等其物質的量分數，所以平衡時碘化氫的物質的量=3mol×0.6=1.8mol，則參加反應的n(I2)=0.5n(HI)=0.5×1.8 mol =0.9mol，剩余的n(I2)=1 mol 0.9 mol =0.1mol，所以平衡時c(I2)==0.05mol/L，

故答案為：0.05mol/L；

(2)在甲條件下w(HI)的變化如曲線(Ⅰ)所示，反應時間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只增大了反應速率不影響平衡，增大壓強(縮小反應容器體積)和加入催化劑對該反應平衡無影響，但都增大反應速率，縮短反應時間；

在乙條件下w(HI)的變化如曲線(Ⅲ)所示，反應時間變長，碘化氫的含量不變，說明反應速率減小，衡不移動，所以是減小壓強(擴大容器體積)，

故答案為：③⑤；④；

(3)若保持溫度不變,在另一個相同的2L密閉容器中加入amolI2(g)、bmolH2(g)和cmolHI(a、b、c均大于0)，發生反應，達平衡時，HI的體積分數仍為0.6，與原來的平衡是等效平衡，恒溫恒容，前后氣體體積不變化，按化學計量數轉化到左邊，滿足與原來加入的反應物物質的量比例相等即可；

I2(g)+H2(g)2HI(g)；

開始(mol):ab c

變化(mol):0.5c0.5cc

平衡(mol):a+0.5cb+0.5c0

則(a+0.5c):(b+0.5c)=1:2，

所以4a-2b+c=0，

故答案為：4a-2b+c=0