Question

2．PCl₅（g）一定條件下可以轉(zhuǎn)化成PCl₃（g）或紅磷P（s）．
（1）已知：
PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H₁K₁
PCl₃（g）═P（s）+$\frac{3}{2}$Cl₂（g）△H₂K₂
K₁、K₂表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)．
則PCl₅（g）═P（s）+$\frac{5}{2}$Cl₂（g）該反應(yīng)的△H=△H₁+△H₂（用△H₁、△H₂表示），反應(yīng)的平衡常數(shù)K=K₁×K₂（用K₁、K₂表示）．
（2）在210℃時，將4mol PCl₃氣體充入1L真空恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2PCl₃（g）═2P（s）+3Cl₂（g）
測得數(shù)據(jù)如下表：

時間/min	0	10	20	30	40
n（PCl3）/mol	4	2.8	2	1	1

并測得反應(yīng)達到平衡時熱量變化數(shù)值為Q，反應(yīng)平衡常數(shù)為K，PCl₃轉(zhuǎn)化率為α．
①0～30min時，用Cl₂表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.15mol/（L．min）；平衡時，PCl₃轉(zhuǎn)化率α=75%；該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=91.125．
②其它條件保持不變，若上述反應(yīng)在恒壓條件下進行反應(yīng)，達平衡時測得熱量變化數(shù)值、平衡常數(shù)、PCl₃轉(zhuǎn)化率分別為Q′、K′、α′，則Q′＞（填“＞”“＜”或“=”，下同）Q，K′=K，α′＞α．
③保持其它條件不變，若向上述平衡體系中再充入1molCl₂（g）、1molP（s）和1molPCl₃（g），則上述平衡反應(yīng)正向（填“正向”、“逆向”或“不”）移動．

Answer 1

分析 （1）①PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H₁ K₁
②PCl₃（g）═P（s）+$\frac{3}{2}$Cl₂（g）△H₂ K₂
結(jié)合蓋斯定律可知，①+②得到PCl₅（g）═P（s）+$\frac{5}{2}$Cl₂（g）；
（2）①由表格數(shù)據(jù)可知，30min達到平衡，則
      2PCl₃（g）═2P（s）+3Cl₂（g）
開始  4                               0
轉(zhuǎn)化   3                              4.5
平衡  1                               4.5
v=$\frac{△c}{△t}$、轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化的量}{開始的量}$×100%、K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；
②若上述反應(yīng)在恒壓條件下進行反應(yīng)，反應(yīng)的物質(zhì)的量增大，體積增大，相等于減小壓強，則平衡正向移動；
③向上述平衡體系中再充入1molCl₂（g）、1molP（s）和1molPCl₃（g），Qc=$\frac{5．{5}^{3}}{{2}^{2}}$=41.59，與K比較判斷反應(yīng)進行方向．

解答 解：（1）①PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H₁ K₁
②PCl₃（g）═P（s）+$\frac{3}{2}$Cl₂（g）△H₂ K₂
結(jié)合蓋斯定律可知，①+②得到PCl₅（g）═P（s）+$\frac{5}{2}$Cl₂（g），
則該反應(yīng)的△H=△H₁+△H₂，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=K₁×K₂，
故答案為：△H₁+△H₂；K₁×K₂；
（2）①由表格數(shù)據(jù)可知，30min達到平衡，則
      2PCl₃（g）═2P（s）+3Cl₂（g）
開始  4                               0
轉(zhuǎn)化   3                              4.5
平衡  1                               4.5
0～30min時，用Cl₂表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為$\frac{\frac{4.5mol}{1L}}{30min}$=0.15mol/（L．min）；
平衡時，PCl₃轉(zhuǎn)化率α=$\frac{3}{4}$×100%=75%；
該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{4．{5}^{3}}{{1}^{2}}$=91.125，
故答案為：0.15mol/（L．min）；75%；91.125；
②若上述反應(yīng)在恒壓條件下進行反應(yīng)，反應(yīng)的物質(zhì)的量增大，體積增大，相等于減小壓強，則平衡正向移動，則Q′＞Q，α′＞α，K只與溫度有關(guān)，K′=K，
故答案為：＞；=；＞；
③向上述平衡體系中再充入1molCl₂（g）、1molP（s）和1molPCl₃（g），Qc=$\frac{5．{5}^{3}}{{2}^{2}}$=41.59＜K，則反應(yīng)正向移動，故答案為：正向．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，為高頻考點，涉及平衡三段法、K的計算、蓋斯定律等，把握速率、K的計算及平衡移動的影響、蓋斯定律應(yīng)用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，綜合性較強，題目難度不大．