Question

将1 mol I₂(g) 和2 mol H₂置于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w(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                写出该反应的平衡常数表达式          _____________________________________。
（2）若改变反应条件，在甲条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅰ) 所示，在乙条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅲ) 所示。则甲条件可能是            ，则乙条件可能是            。
（填入下列条件的序号）
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。

Answer 1

(1) 0.05mol/L；K＝[HI]²/[H₂][I₂]     (2) 3、5；4

解析试题分析：（1）由于该反应前后气体体积不变，所以根据图像可知，平衡时HI的物质的量是3mol×0.6＝1.8mol，则消耗单质碘的物质的量是0.9mol，所以平衡时I₂(g)的物质的量浓度为；化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，因此根据反应的化学方程式可知，该反应的平衡常数K＝[HI]²/[H₂][I₂]。
（2）曲线(Ⅰ)和曲线（Ⅱ）相比，HI的含量不变，即平衡状态不变，但到达平衡的时间减少。这说明反应速率加快，所以改变的条件应该是恒温条件下，缩小反应容器体积或恒温恒容条件下，加入适当催化剂，答案选③⑤；曲线(Ⅲ) 和曲线（Ⅱ）相比，HI的含量不变，即平衡状态不变，但到达平衡的时间增加。这说明反应速率降低，所以改变的条件应该是恒温条件下，扩大反应容器体积，答案选④。
考点：考查可逆反应的有关计算、平衡常数以及外界条件对平衡状态的影响等
点评：本题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题基础性强，难易适中。本题主要是检验学生对基础知识的理解掌握程度，以及图像识别、分析、归纳问题的能力，本题学生不难得分。