Question

在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后测得c（H2）=0.00

在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后测得c（H2）=0.008mol/L．求：（1）该反应的平衡常数．（2）试求达到平衡状态时H2的转化率．（3）若在同温下，向10L的密闭容器注入0.20molHI气体，则平衡时各物质的浓度为多．

Answer 1

（1）在某温度下，将H₂和I₂各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后测得c（H₂）=0.008mol/L，
                      H₂ +I₂ ?2HI
起始量（mol/L）  0.010  0.010    0
变化量（mol/L）  0.002  0.002   0.004
平衡量（mol/L）  0.008  0.008   0.004
平衡常数K=

C 2(HI)

C(H 2)C(I 2)

=

0.004 2

0.008×0.008

=0.25；
答：该反应的平衡常数为0.25；
（2）H₂ +I₂?2HI，反应前后气体体积不变，在相同温度下，该容器中若通入H₂和I₂（g）各0.20mol，反应是气体体积不变的反应，所以平衡后氢气转化率不变，所以平衡后的氢气转化率=

0.002

0.01

×100%=20%，
答：达到平衡状态时H₂的转化率为20%．
（3）此温度下，向10L的密闭容器注入0.20molHI气体，达到平衡后，设生成氢气为xmol?L^-1，则有：
                              H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
起始时各物质的浓度（mol?L^-1）　0         0        0.02　　　　
各物质的浓度变化量（mol?L^-1）  x         x         2x
平衡时各物质的浓度（mol?L^-1）  x         x       0.02-2x
根据K不变，所以有K=

(0.02?2x) 2

x 2

=0.25，解得x=0.008mol?L^-1，所以平衡时氢气物质的浓度为0.008mol?L^-1，碘蒸汽物质的浓度为0.008mol?L^-1，HI物质的浓度为0.004mol?L^-1，
答：平衡时氢气物质的浓度为0.008mol?L^-1，碘蒸汽物质的浓度为0.008mol?L^-1，HI物质的浓度为0.004mol?L^-1，