Question

3．Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）．在716K时，将2mol碘化氢气体充入体积为VL的容器中进行分解，当反应达到平衡时气体混合物中碘化氢的体积分数为0.80，试计算：
（1）该反应的平衡常数K（计算结果用分数表示）．
（2）达平衡时HI的转化率．

Answer 1

分析 达到平衡时，气体混合物中碘化氢的体积分数为0.80，根据反应2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）可知，反应前后气体的物质的量不变，则平衡时HI的物质的量为2mol×0.80=1.6mol，则
                         2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）
起始时（mol）　 2　　       0　　      0
转化（mol•）　 0.4　         0.2          0.2
平衡时（mol）  1.6           0.2            0.2
（1）根据c=$\frac{n}{V}$计算出平衡时各组分的浓度，平衡常数K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，然后据此计算出该反应的平衡常数；
（2）根据转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%计算出平衡时HI的转化率．

解答 解：达到平衡时，气体混合物中碘化氢的体积分数为0.80，根据反应2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）可知，反应前后气体的物质的量不变，则平衡时HI的物质的量为2mol×0.80=1.6mol，则
                         2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）
起始时（mol）　 2　　       0　　      0
转化（mol•）　 0.4　         0.2          0.2
平衡时（mol）  1.6           0.2            0.2
（1）该反应在716K时时的平衡常数为：K=$\frac{\frac{0.2mol}{VL}×\frac{0.2mol}{VL}}{（\frac{1.6mol}{VL}）^{2}}$=$\frac{1}{64}$，
答：该反应在716K时时的平衡常数为$\frac{1}{64}$；
（2）达平衡时HI的转化率为：$\frac{0.4mol}{2mol}$×100%=20%，
答：达平衡时HI的转化率为20%．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，明确化学平衡常数的概念及表达式为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用方法，试题侧重考查学生的分析能力及化学计算能力．