Chemistry Labs

第 6 题

在600 °C下反应 HX2+IX2⇌2 HI\ce{H2 + I2 <=> 2HI} 的平衡常数为 Kc=70.0K_c = 70.0。(a) 若在600 °C下将反应物按 (i) 1 : 1 摩尔比、(ii) 2 : 1 摩尔比(氢气为碘的2倍)混合,达平衡时碘的转化率各为多少?(b) 若要使99%的碘在600 °C下转化为碘化氢,每1 mol碘需混合多少摩尔氢气?
第 2/3 步:第(a-ii)问:2 : 1 投料
4α2(2−α)(1−α)=70.0⇒66α2−210α+140=0⇒α=0.951  (95.1 %)\dfrac{4\alpha^2}{(2 - \alpha)(1 - \alpha)} = 70.0 \Rightarrow 66\alpha^2 - 210\alpha + 140 = 0 \Rightarrow \alpha = 0.951\;(95.1\ \%)
分析

由 [HX2]=c(2−α)[\ce{H2}] = c(2 - \alpha)、[IX2]=c(1−α)[\ce{I2}] = c(1 - \alpha) 及 [HI]=2cα[\ce{HI}] = 2c\alpha:解二次方程得 α=0.951\alpha = 0.951(<1< 1 的根)。增加一倍氢气按勒夏特列原理将转化率由80.7%提升至95.1%。