Question

【題目】Bodensteins研究反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)，溫度為T時，在兩個體積均為1 L的密閉容器中進行實驗，測得氣體混合物中碘化氫的物質的量分數w (HI)與反應時間t的關系如下表：

容器編號	起始物質	t/min	0	20	40	60	80	100
I	0.5 mol I2、0.5 mol H2	w (HI)/%	0	50	68	76	80	80
II	x mol HI	w (HI)/%	100	91	84	81	80	80

研究發現上述反應中：v正＝ka·w(H2)·w(I2)，v逆＝kb·w2(HI)，其中ka、kb為常數。下列說法正確的是：

A. 溫度為T時，該反應

B. 容器I中在前20 min的平均速率v(HI)=0.0125 mol·L－1·min－1

C. 若起始時向容器I中加入物質的量均為0.1 mol的H2、I2、HI，反應逆向進行

D. 若兩容器中存在kaⅠ= kaⅡ且kbⅠ= kbⅡ，則x的值可以為任何值

Answer 1

【答案】A

【解析】

A.反應達到平衡狀態時正逆反應速率相等，v正＝ka·w(H2)·w(I2)=v逆＝kb·w2(HI)；則 w2(HI)/ w(H2)·w(I2)

B.結合三行計算列式得到碘化氫消耗量，計算反應速率v=△c/△t；

C.計算此時濃度商和平衡常數比較判斷反應進行的方向；

D.若兩容器中kaⅠ= kaⅡ且kbⅠ= kbⅡ，說明I和 II達到相同平衡狀態。

H2(g)＋ I2(g) 2HI(g)

起始量（mol/L）0.5 0.5 0

變化量（mol/L） n n 2n

平衡量（mol/L）0.5-n 0.5-n 2n

w (HI)/%= 2n/1=80%,n=0.4 mol/L,平衡常數K=64；

A. 反應達到平衡狀態時正逆反應速率相等，v正＝ka·w(H2)·w(I2)=v逆＝kb·w2(HI)；則 w2(HI)/ w(H2)·w(I2)=K=64；故A正確；

B. 容器I中在前20 min, H2(g)＋ I2(g) 2HI(g)

起始量（mol/L） 0.5 0.5 0

變化量（mol/L） m m 2m

平衡量（mol/L） 0.5-m 0.5-m 2m

w (HI)/%= 2m/1=50%，m=0.25 mol/L，容器I中在前20 min的平均速率，

v(HI)= 0.5 molL-1/20min=0.025 mol·L－1·min－1；故B錯誤；

C. 若起始時,向容器I中加入物質的量均為0.lmol的H2、I2、 HI, 此時濃度商Qc=0.12/0.1× 0.1=1<K=64，反應正向進行，故C錯誤；

D. 若兩容器中kaⅠ= kaⅡ且kbⅠ= kbⅡ, 為恒容條件下的等效平衡， w(HI)/%為80%，

則x的值一定為1，故D錯誤；

故選A。