Question

将2molI₂(g)和1molH₂置于某2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I₂(g)＋H₂(g)2HI(g) ΔH<0，并达平衡，HI的体积分数φ(HI)随时间变化如下图中曲线(Ⅱ)所示．

（1）达平衡时，I₂(g)的物质的量浓度为            ．

（2）若改变反应条件下，在甲条件下ω(HI)的变化如图曲线(I)所示，在乙条件下ω(HI)的变化如图曲线(III)所示。则甲条件可能是            (填入下列条件的序号。下同)，乙条件可能是           。

①恒温条件下，扩大反应容器体积

②恒容条件下，降低温度

③恒温条件下，缩小反应容器体积

④恒容条件下，升高温度

⑤恒温恒容条件下，加入适当催化剂

（3）若保持温度不变，在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I₂(g)、b mol H₂和c mol HI(a、b、c 均大于0)，发生反应，达平衡时，HI的体积分数仍为0.60，则a、b、c的关系是            。

Answer

（1）0.55mol/L；（2）③⑤；①；（3）2a-c=4b

【解析】

试题分析：（1）碘的初始浓度==1.0mol/L，该反应前后气体体积不变，平衡时，HI的体积分数为0.6，则n(HI)=3mol×0.6=1.8mol，c(HI)==0.9mol/L，根据I原子守恒得c(HI)+2c(I2)=1mol/L×2，c(I2)=mol/L=0.55mol•L-1，故答案为：0.55mol•L-1；

（2）该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，改变条件时，该反应中HI的体积分数不变，说明改变体积平衡不移动，改变条件时到达平衡的时间缩短，说明加快反应速率，改变的条件可能是增大压强、加入催化剂，故选③⑤；

若保持温度不变，在另一个相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2(g)和c mol HI(a、b、c均大于0)，发生反应，达平衡时，HI的体积分数仍为0.6，与原来的平衡是等效平衡，恒温恒容，前后气体体积不变化，按化学计量数转化到左边，满足与原来加入的反应物物质的量比例相等即可；

对于反应 I2(g)+H2(g) 2HI(g)；

开始(mol)： a b c

变化(mol)： c c c

平衡(mol)：a+c b+c 0

则(a+c )：( b+c)=2：1，所以2a-c=4b，故答案为：2a-c=4b。

考点：考查了化学平衡的影响因素，等效平衡的相关知识。