Question

【題目】溫度為T℃時，向2.0 L恒容密閉容器中充入2.08 mol PCl5，反應PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)經過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表：

t / s	0	50	150	250	350
n(PCl3) / mol	0	0. 56	0. 75	0. 80	0. 80

回答下列問題：

（1）反應在前50 s 的平均速率v(PCl3)= _______mol/( L·s) 。

（2）T℃時，起始時向容器中充入1. 2 mol PCl5、0. 40 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2，反應達到平衡前v(正)__________（選填“>”、“=”或“ <”）v(逆) 。

（3）T℃時，若起始時向容器中充入6. 0 mol PCl3 和6. 0 mol Cl2，達到平衡時，平衡混合氣體中PCl5的體積分數為多少？（寫出解題過程）。_________________

Answer 1

【答案】 > 60%。

【解析】⑴. 反應在前50 s生成PCl30.56mol，則v（PCl3），故答案為：v（PCl3）；

⑵. 溫度為T℃時，向2.0 L恒容密閉容器中充入2.08 mol PCl5，發生反應PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)，根據三段式法有：

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)

起始濃度(mol/L) 1.04 0 0

轉化濃度(mol/L) 0.4 0.4 0.4

平衡濃度(mol/L) 0.64 0.4 0.4

則平衡常數K==0.25，T℃時，起始時向容器中充入1. 2 mol PCl5、0. 40 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2，Qc==0.033＜K，說明反應正向進行，達到平衡前v(正) >v(逆)，故答案為：>；

⑶. T℃時，若起始時向容器中充入6. 0 mol PCl3 和6. 0 mol Cl2，設達到平衡時生成PCl5的物質的量濃度為xmol/L，則根據三段式法有：

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)

起始濃度(mol/L) 0 3 3

轉化濃度(mol/L) x x x

平衡濃度(mol/L) x 3-x 3-x

平衡常數K==0.25，解得x=2.25mol/L，則達到平衡時，平衡混合氣體中PCl5的體積分數為： ×100%=60%，故答案為：60%。