Question

在某2L的密闭容器中加入0.1mol碘单质和足量钨（W），在943K时，发生反应W（s）+I₂（g）?WI₂（g），当I₂的转化率为20%时，达化学平衡状态．
（1）反应从开始至平衡状态过程中用时20s，其平均反应速率v（WI₂）为______．
（2）943K时，该反应的平衡常数K=______．
（3）若起始时，加入的碘为0.2mol（其他条件不变）达平衡时容器中气体的体积比V（I₂）：V（WI₂）=______．
（4）在上述（1）平衡状态下，同时增加I₂（g）和WI₂（g）各0.02mol（其他条件不变），化学平衡向______（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断的依据是______．

Answer 1

（1）碘的反应速率v=

△n V

△t

=

0.1mol×20% 2L

20s

=5×10^-4mol?L^-1?s^-1，同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以平均反应速率v（WI₂）为5×10^-4mol?L^-1?s^-1，
故答案为：5×10^-4mol?L^-1?s^-1；
（2）平衡时碘的浓度=

0.1mol×(1-20%)

2L

=0.04mol/L，根据反应方程式知，WI₂的物质的量=0.1mol/L×20%=0.02mol，其浓度=

0.02mol

2L

=0.01mol/L，化学平衡常数K=

c(WI2)

c(I2)

=

0.01mol/L

0.04mol/L

=0.25，
故答案为：0.25；
（3）设参加反应的碘的物质的量是xmol，
根据I₂（g）～WI₂（g）知，生成WI₂的物质的量为x，
则平衡时碘的浓度=

(0.2-x)mol

2L

，WI₂的物质的量浓度为

xmol

2L

，
K=

x 2 mol/L

0.2-x 2 mol/L

=0.25，
则x=0.04，
平衡时点碘物质的量为0.2mol-0.04mol=0.16mol，WI₂的物质的量0.04mol，相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，所以V（I₂）：V（WI₂）=0.16mol：0.04mol=4：1，
故答案为：4：1；
（4）碘的浓度=

0.1mol×(1-20%)+0.02mol

2L

=0.05mol/L，WI₂的浓度=

0.1mol×20%+0.02mol

2L

=0.02mol/L，其浓度商=

0.02mol/L

0.05mol/L

=0.4＞K=0.25，所以平衡向逆反应方向移动，
故答案为：逆反应；Q_c=0.4＞K=0.25．