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(1)已知反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的△H=+11kJ/mol,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ.(2

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(1)已知反应 2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的△H=+11kJ/mol,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___kJ.
(2)Bodensteins 研究了下列反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)在 716K 时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如表:
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为___.
②上述反应中,正反应速率为v=kx2(HI),逆反应速率为v=kx(H2)x(I2),其中k、k为速率常数,则k为___(以K和k表示).若 k=0.0027min-1,在 t=40min 时,v=___ min-1
③由上述实验数据计算得到v~x(HI)和 v~x(H2)的关系如图所示.当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点依次为___(填字母)和___(填字母).
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▼优质解答
答案和解析
(1)设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ,可知2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ,解得x=299,
故答案为:299;
(2)①根据表中数据知,反应达到平衡状态时,HI的物质的量分数是0.784,碘和氢气的物质的量分数相等为0.108,其化学平衡常数K=
c(H2)c(I2)
c2(HI)
=
0.1082
0.7842

故答案为:
0.1082
0.7842

②该反应达到平衡状态时正逆反应速率相等,v=kx2(HI)=v=kx(H2)x(I2),则k=k.
x(HI)2
x(H2)x(I2)
=
K
K
,若k=0.0027min-1,在t=40min时,v=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1
故答案为:
K
K
;1.95×10-3
③对于2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)反应建立平衡时:升高温度,正、逆反应速率均加快,因此排除C点,正反应为吸热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因此平衡正向移动,再次平衡时HI的物质的量分数减小,因此排除B点,故选A点;
对于H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应建立平衡时:
升高温度,正、逆反应速率均加快,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因此平衡逆向移动,再次平衡时H2的物质的量分数增大,故选E点;
因此反应重新达到平衡,v~x(HI)对应的点为A,v~x(H2)对应的点为E,
故答案为:A;E.