Question

在某一容积为2 L的密闭容器内，加入0.8 mol的H₂和0.6 mol的I₂，在一定的条件下发生如下反应：H₂(g)＋I₂(g) 2HI(g)+9.4 KJ

反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：

（1）在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是_________。

A．HI的生产速率等于分解速率    B．HI的生产速率小于分解速率

C．HI的生产速率大于分解速率    D．无法判断HI的生产速率和分解速率的相对大小

（2）下列说法能说明该反应一定达到平衡的是__________。

A．混合气体的密度不再发生变化      B．混合气体的颜色不再发生变化

C．反应放出的热量恰好为9.4 kJ      D．混合气体的压强不再发生变化

（3）根据图1数据，反应开始至达到平衡（第3 min）时，平衡速率v(HI)为____________（用小数表示）。

（4）反应达到平衡后，第8分钟时：

①若升高温度，HI浓度的变化正确的是_________；

②若加入I₂，H₂浓度的变化正确的是____________。(用图2中相应编号回答)

（5）反应达到平衡后，第8分钟时，若把容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。________

Answer

C B 0.167mol/(L · min) c f

【解析】本题考查化学反应速率的计算、影响化学反应速率的因素、影响化学平衡移动的因素、化学平衡状态的判断，（1）根据图1，H2和I2浓度降低，HI浓度增大，说明反应向正反应方向进行，建立平衡之前，生成HI的反应速率大于其分解速率，故C正确；（2）A、组分都是气体，混合气体质量不变，反应前后气体系数之和相等，容器的体积不变，因此密度不变，不能说明反应达到平衡，故A错误；B、I2有颜色，其余无色气体，因此当气体颜色不再改变说明反应达到平衡，故B正确；C、此反应是可逆反应，不能进行到底，放出的热量小于9.4kJ，故C错误；D、反应前后气体气体系数之和相等，因此压强不变，不能说明反应达到平衡，故D错误；（3）根据化学反应速率的数学表达式，v(HI)=0.5/3 mol/(L · min)= 0.167mol/(L · min)；（4）①此反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，HI的浓度降低，故c正确；②加入I2，增加反应物的浓度，平衡向正反应方向进行，H2转化率降低，氢气的浓度降低，故f正确；（5）因为反应前后气体系数之和相等，容积扩大一倍，平衡不移动，当组分浓度减少一半，8min时HI的浓度为0.25mol·L－1，图像是。