Question

18．一定溫度下，在一個容積為1L的密閉容器中，充入1mol  H₂（g）和1mol I₂（g），發(fā)生反應H₂（g）+I₂（g）?2HI（g），經(jīng)充分反應達到平衡后，HI（g）的氣體體積分數(shù)為50%，在該溫度下，在另一個容積為2L的密閉容器中充入1mol HI（g）發(fā)生反應HI（g）?$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{2}$I₂（g），則下列判斷正確的是（　　）

• A． 第二個反應的平衡常數(shù)為1
• B． 第二個反應的平衡常數(shù)為0.05
• C． 第二個反應達到平衡時，H₂的平衡濃度為0.25mol/L
• D． 第二個反應達到平衡時，HI（g）的平衡濃度為0.25 mol/L

Answer 1

分析 一定溫度下，將H₂和I₂各1mol的氣態(tài)混合物充入1L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后生成的HI（g）的氣體體積的50%，設轉(zhuǎn)化的氫氣為xmol，依據(jù)化學平衡三段式列式為：
                          H₂ +I₂ ?2HI
起始量（mol/L）    1      1       0
變化量（mol/L）    x      x      2x
平衡量（mol/L）  1-x    1-x       2x
HI（g）的氣體體積的50%，則$\frac{2x}{1-x+1-x+2x}$=50%，解得x=0.5mol
故K=$\frac{1{\;}^{2}}{0.5×0.5}$=4，
該溫度下，在另一個容積為2L的密閉容器中充入1mol HI（g）發(fā)生反應HI（g）?$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{2}$I₂（g），等效為充入H₂和I₂各0.5mol，又該反應為氣體體積不變得反應故與原平衡成比例等效，則新平衡時氫氣為0.5mol×$\frac{1}{2}$=0.25mol，HI（g）為1mol×$\frac{1}{2}$=0.5mol，以此解答該題．

解答 解：A、B．根據(jù)平衡常數(shù)只與溫度有關，結合正反應與逆反應的平衡常數(shù)成倒數(shù)關系，故    2HI?H₂ +I₂的平衡常數(shù)為$\frac{1}{4}$，又同一反應平衡常數(shù)與系數(shù)成冪次方關系，故后一反應的平衡常數(shù)為$\sqrt{\frac{1}{4}}$=0.5，故A、B錯誤；
C．根據(jù)以上計算第二個反應達到平衡時，H₂的平衡濃度為$\frac{0.25mol}{2L}$=0.125mol/L，故C錯誤；
D．由以上計算后第二反應達到平衡時，HI（g）的平衡濃度為$\frac{0.5mol}{2L}$=0.25mol/L，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了化學平衡的三段式計算應用，為高考常見題型，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，平衡常數(shù)與方程式之間的關系以及等效平衡的判斷是本題的關鍵，題目較簡單．