9在200 ℃时,将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入体积为V L的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)。

(1)反应刚开始时,由于c(H2)=　　　　　　,c(I2)=　　　　　　,而c(HI)=　　　,所以化学反应速率　　最大,而　　　最小(为0)。

(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)　　　,c(I2)　　　　,而c(HI)　　　,从而化学反应速率v(正)　　　　,而v(逆)　　。

(3)当反应进行到v(正)与v(逆)　　　时,此可逆反应达到了最大限度。若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率都将　　　　　　　。

答案:(1)a/V mol·L-1　b/V mol·L-1　0　v(正)　v(逆)

　　(2)减小　减小　增大　减小　增大

　　(3)相等　保持不变

解析:开始时,c(H2)和c(I2)为最大值,正反应速率最大,由于此时没有HI,逆反应速率最小,为0。随着反应的进行,c(H2)和c(I2)越来越小,正反应速率越来越小,逆反应速率逐渐变大,直到平衡,v(正)=v(逆)。

10100 ℃时,将0.01 mol N2O4气体充入0.1 L的密闭容器中,发生反应,隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到如下表格:

时间/s 0 20 40 60 80 100 c(N2O4)/(mol·L-1) 0.100 0.070 0.050 c3 a b c(NO2)/(mol·L-1) 0 0.060 c2 0.120 0.120 0.120

请填空:

(1)该反应的化学方程式为　　　　　　　　　。达到平衡时N2O4的转化率为　　　　,表中c2　　c3;a　　b(填">""<"或"=")。

(2)在0~20 s内,N2O4的平均反应速率为　　　　　　　　。

答案:(1)N2O42NO2　60%　>　=

　　(2)0.001 5 mol·L-1·s-1

解析:化学方程式为N2O42NO2,在60 s时,c(NO2)为0.120 mol·L-1,此后浓度不再发生改变,即60 s时,反应达到平衡。由N2O42NO2计算,c2=(0.100-0.050)mol·L-1×2=0.100 mol·L-1,c3=(0.100-0.120×1/2)mol·L-1=0.040 mol·L-1,所以c2>c3。因60 s时反应达到平衡,则a=b;N2O4的转化率为 (0"." 100mol"·" L^("-" 1) "-" c_3)/(0"." 100mol"·" L^("-" 1) )×100%=60%。在0~20 s内N2O4的平均反应速率为v(N2O4)=

(0"." 100mol"·" L^("-" 1) "-" 0"." 070" " mol"·" L^("-" 1))/(20" " s)=0.001 5 mol·L-1·s-1。

能力提升

1假设某化学反应的反应过程如下图所示,观察分析,符合图中变化的化学反应为(　　)