Question

【题目】698K时，向VL的密闭容器中充入2molH2(g)和2molI2(g)，发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－26.5kJ·mol－1，测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。

请回答下列问题：

(1)V＝______。

(2)该反应达到最大限度的时间是_______，该时间内平均反应速率v(HI)＝________。

(3)下列说法中可以说明反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)已达到平衡状态的是_____。

A.单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI

B.温度和体积一定时，容器内压强不再变化

C.条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化

D.温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化

(4)该反应达到平衡状态时，__________(填“吸收”或“放出”)的热量为______。

Answer 1

【答案】 2 5s 0.316mol·L－1·s－1 A 放出 41.87 kJ

【解析】

（1）根据图象知，氢气和碘初始物质的量浓度为1mol/L，所以容器的体积为2mol÷1mol/L＝2L；

（2）当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，根据图象知，当反应物和生成物浓度不变时，时间为5s；该时间内HI浓度增加了1.58mol/L，则平均反应速率v(HI)＝△c÷△t＝1.58mol/L÷5s＝0.316mol·L－1·s－1；

（3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。则

A.单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，A正确；

B.反应前后体积不变，温度和体积一定时，容器内压强始终不变，不能说明反应达到平衡状态，B错误；

C.反应前后气体质量和气体物质的量均不变，混合气体的平均分子量始终不发生变化，不能说明反应达到平衡状态，C错误；

D.密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，D错误。

答案选A。

（4）该反应的正反应是放热反应，所以当反应达到平衡状态时会放出热量，根据碘化氢和反应热之间的关系式可知放出的热量为1.58mol/L×2L×26.5kJ/mol/2＝41.87 kJ。