Question

【题目】将1molI2（g）和2molH2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）；△H＜0，并达平衡，HI的体积分数ω（HI）随时间变化如图曲线（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恒容条件下，升高温度 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恒温条件下，扩大反应容器体积 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amolI2（g）、bmolH2和cmolHI（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的应满足的关系是____（用含一个a、b、c的代数式表示）

Answer 1

【答案】0.05mol/L ③⑤ ④ 4a－2b+c=0

【解析】

(1)该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，所以反应后混合气体的物质的量是3mol，同一容器中各种气体的体积分数等其物质的量分数，所以平衡时碘化氢的物质的量=3mol×0.6=1.8mol，则参加反应的n(I2)=0.5n(HI)=0.5×1.8 mol =0.9mol，剩余的n(I2)=1 mol 0.9 mol =0.1mol，所以平衡时c(I2)==0.05mol/L，

故答案为：0.05mol/L；

(2)在甲条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅰ)所示，反应时间缩短，碘化氢的含量不变，说明该条件只增大了反应速率不影响平衡，增大压强(缩小反应容器体积)和加入催化剂对该反应平衡无影响，但都增大反应速率，缩短反应时间；

在乙条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅲ)所示，反应时间变长，碘化氢的含量不变，说明反应速率减小，衡不移动，所以是减小压强(扩大容器体积)，

故答案为：③⑤；④；

(3)若保持温度不变,在另一个相同的2L密闭容器中加入amolI2(g)、bmolH2(g)和cmolHI(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；

I2(g)+H2(g)2HI(g)；

开始(mol):ab c

变化(mol):0.5c0.5cc

平衡(mol):a+0.5cb+0.5c0

则(a+0.5c):(b+0.5c)=1:2，

所以4a-2b+c=0，

故答案为：4a-2b+c=0