Question

溫度為T時，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0  mol PCl5，反應PCl5(g) →PCl3(g)＋Cl2(g)經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	0.16	0.19	0.20	0.20

 

下列說法正確的是

A．反應在前50 s內的平均速率v(PCl3)＝0.0032 mol/(L·s)

B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(PCl3)＝0.11 mol·L－1，該反應為放熱反應

C．相同溫度下，起始時向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，達到平衡前v(正)＞v(逆)

D．相同溫度下，起始時向容器中充入 2.0 mol PCl3、2.0 mol Cl2，達到平衡時，PCl3的轉化率小于80%

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析：A、由表中數據可知50s內，△n（PCl3）=0.16mol，v（PCl3）= 0.0016mol/（L•s），故A錯誤；B、由表中數據可知，平衡時n（PCl3）=0.2mol，保持其他條件不變，升高溫度，平衡時，c（PCl3）=0.11 mol/L，則n′（PCl3）=0.11 mol/L×2L=0.22mol，說明升高溫度平衡正向移動，正反應為吸熱反應，即△H＞O，故B錯誤；C、對于可逆反應：PCl5（g）⇌PCl3（g）+Cl2（g），

開始（mol/L）：0.5 0 0

變化（mol/L）：0.1 0.1 0.1

平衡（mol/L）：0.4 0.1 0.1

所以平衡常數k==0.025。

起始時向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 molPCl3和0.20 molCl2，起始時PCl5的濃度為0.5mol/L、PCl3的濃度為0.1mol/L、Cl2的濃度為0.1mol/L，濃度商Qc==0.02，K＞Qc，說明平衡向正反應方向移動，反應達平衡前v（正）＞v（逆），故C正確；D、等效為起始加入2.0molPCl5，與原平衡相比，壓強增大，平衡向逆反應方向移動，平衡時的PCl5轉化率較原平衡低，故平衡時PCl3的物質的量小于1.6mol，即相同溫度下，起始時向容器中充入2 mol PCl3、和2.0 mol Cl2，達到平衡時，PCl3的物質的量小于1.6mol，參加反應的PCl3的物質的量大于1.6mol，故達到平衡時，PCl3的轉化率高于80%，故D錯誤；故選C。

考點：本題考查反應速率、平衡常數計算、平衡移動、等效平衡等，難度中等，注意D中使用等效平衡思想分析，使問題簡單化，也可以根據平衡常數計算，但比較麻煩。