Question

某温度下，将H₂（g）和I₂（g）各1 mol的气态混合物充入2 L的密闭容器中，充分反应，5 min后达到平衡，测得c(HI)＝0.2 mol/L。

（1）计算从反应开始至达到平衡，用H₂（g）表示的反应速率。

（2）求该反应的平衡常数。

（3）保持温度不变，若向上述容器中充入H₂（g）和I₂（g）各2 mol,求达到平衡时I₂（g）的物质的量浓度。

Answer

（1）0.02mol/(L·min)。（2）0.25。（3）0.8mol/L

【解析】

由题意可知：

H2(g) + I2(g)2HI(g)

起始浓度（mol/L） 0.5 0.5 0

转化浓度（mol/L） 0.1 0.1 0.2

平衡浓度（mol/L） 0.4 0.4 0.2

（1）从反应开始至达到平衡，用H2（g）表示的反应速率＝0.1mol/L÷5min＝0.02mol/(L·min)。

（2）该反应的平衡常数K＝＝=0.25。

（3）设消耗I2 x mol/L，则

H2(g) + I2(g)2HI(g)

起始浓度（mol/L） 1 1 0

转化浓度（mol/L） x x 2x

平衡浓度（mol/L） 1－x 1－x 2x

因此K＝＝

解得x＝0.2，

所以平衡时碘的浓度是0.8mol/L。