Question

在某温度下将H2和I2各0.1mol的气体充入10L的密闭容器中，充分反应，达到下列平衡H2(g)+I2(g)(可逆符号)2H

在某温度下，将H2和I2各0.1mol的气体充入10L的密闭容器中，充分反应，达到下列平衡H2(g)+I2(g)(可逆符号)2HI(g),K=0.25。求氢气的转化率。

Answer 1

设氢气反应了xmol，则剩余(0.1-x) mol
H2 + I2 = 2HI
0.1-x 0.1-x 2x
K=[HI]^2/([H2][I2])
=(2x)^2/[(0.1-x)^2]
=0.25
解得x=0.02 mol
∴H2的转化率为0.02/0.1=20%

Answer 2

H2 + I2 === 2HI
0.1 0.1 0 开始的量
x x 2x 反应的量
0.1-x 0.1-x 2x 平衡的量

K=(2x)^2/(0.1-x)^2=0.25 2x/(0.1-x)=0.05 x=0.0024
H2的转化率=0.0024/0.1=2.4%

Answer 3

利用三段式是解平衡问题的通法：
设生成的HI的物质的量为2a mol.
H2 + I2 = 2HI
起始量（mol) 0.1 0.1 0
转换的量(mol) a a 2a
平衡的物质的量(mol) 0.1-a 0.1-a 2a
平衡常数 K=[HI]²/(H2][I2])=(2a)²/(0.1-a）²=0.25，可解得a=0.02.因此氢气的转换率为
α(H2)=0.02/0.1=20%