Question

【題目】698K時，向VL的密閉容器中充入2molH2(g)和2molI2(g)，發生反應：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－26.5kJ·mol－1，測得各物質的物質的量濃度與時間變化的關系如圖所示。

請回答下列問題：

(1)V＝______。

(2)該反應達到最大限度的時間是_______，該時間內平均反應速率v(HI)＝________。

(3)下列說法中可以說明反應2HI(g)H2(g)＋I2(g)已達到平衡狀態的是_____。

A.單位時間內生成nmolH2的同時生成2nmolHI

B.溫度和體積一定時，容器內壓強不再變化

C.條件一定，混合氣體的平均相對分子質量不再變化

D.溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化

(4)該反應達到平衡狀態時，__________(填“吸收”或“放出”)的熱量為______。

Answer 1

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

【解析】

（1）根據圖象知，氫氣和碘初始物質的量濃度為1mol/L，所以容器的體積為2mol÷1mol/L＝2L；

（2）當反應達到平衡狀態時，各物質的濃度不變，根據圖象知，當反應物和生成物濃度不變時，時間為5s；該時間內HI濃度增加了1.58mol/L，則平均反應速率v(HI)＝△c÷△t＝1.58mol/L÷5s＝0.316mol·L－1·s－1；

（3）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態。則

A.單位時間內生成nmolH2的同時生成2nmolHI說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態，A正確；

B.反應前后體積不變，溫度和體積一定時，容器內壓強始終不變，不能說明反應達到平衡狀態，B錯誤；

C.反應前后氣體質量和氣體物質的量均不變，混合氣體的平均分子量始終不發生變化，不能說明反應達到平衡狀態，C錯誤；

D.密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化不能說明反應達到平衡狀態，D錯誤。

答案選A。

（4）該反應的正反應是放熱反應，所以當反應達到平衡狀態時會放出熱量，根據碘化氫和反應熱之間的關系式可知放出的熱量為1.58mol/L×2L×26.5kJ/mol/2＝41.87 kJ。