Question

17．溫度為T時(shí)，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl₅，反應(yīng)PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）經(jīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡．反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表：下列說(shuō)法正確的是（　�。�

t/s	0	50	150	250	350
n（PCl3）/mol	0	0.16	0.19	0.20	0.20

• A． 反應(yīng)在前50 s的平均速率為v（PCl₃）=0.0032mol•L^-1•s^-1
• B． 保持其他條件不變，升高溫度，平衡時(shí)，c（PCl₃）=0.11mol•L^-1，則反應(yīng)的△H＜0
• C． 相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入1.0molPCl₅、0.20molPCl₃和0.20molCl₂，達(dá)到平衡前v（正）＜v（逆）
• D． 相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入2.0molPCl₃、2.0molCl₂，達(dá)到平衡時(shí)，PCl₃的轉(zhuǎn)化率大于80%

Answer 1

分析 A．結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算反應(yīng)在前50 s的平均速率為v（PCl₃）；
B．由表格數(shù)據(jù)可知，250s達(dá)到平衡，c（PCl₃）=$\frac{0.20mol}{2.0L}$=0.1mol/L，則升高溫度，平衡時(shí)，c（PCl₃）=0.11 mol•L^-1，可知升高溫度平衡正向移動(dòng)；
C．PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
開(kāi)始0.5                0              0
轉(zhuǎn)化 0.1           0.1             0.1
平衡 0.4           0.1             0.1
K=$\frac{0.1×0.1}{0.4}$=0.025，
起始時(shí)向容器中充入1.0 molPCl₅、0.20 molPCl₃和0.20 molCl₂，Qc=$\frac{0.1×0.1}{0.5}$=0.02＜K；
D．等效為起始加入2.0molPCl₅，與原平衡相比，壓強(qiáng)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)的PCl₅轉(zhuǎn)化率較原平衡低，故平衡時(shí)PCl₃的物質(zhì)的量小于0.4mol，則參加反應(yīng)的PCl₃的物質(zhì)的量大于1.6mol．

解答 解：A．反應(yīng)在前50s的平均速率為v（PCl₃）=$\frac{\frac{0.16mol}{2L}}{50s}$=0.001 6 mol•L^-1•s^-1，故A錯(cuò)誤；
B．由表格數(shù)據(jù)可知，250s達(dá)到平衡，c（PCl₃）=$\frac{0.20mol}{2.0L}$=0.1mol/L，則升高溫度，平衡時(shí)，c（PCl₃）=0.11 mol•L^-1，可知升高溫度平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)的△H＞0，故B錯(cuò)誤；
C．PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
開(kāi)始0.5                0              0
轉(zhuǎn)化 0.1           0.1             0.1
平衡 0.4           0.1             0.1
K=$\frac{0.1×0.1}{0.4}$=0.025，
起始時(shí)向容器中充入1.0 molPCl₅、0.20 molPCl₃和0.20 molCl₂，Qc=$\frac{0.1×0.1}{0.5}$=0.02＜K，平衡正向移動(dòng)，則達(dá)到平衡前v_（正）＞v_（逆），故C錯(cuò)誤；
D．等效為起始加入2.0molPCl₅，與原平衡相比，壓強(qiáng)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)的PCl₅轉(zhuǎn)化率較原平衡低，故平衡時(shí)PCl₃的物質(zhì)的量小于0.4mol，即相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入2.0 mol PCl₃和2.0 mol Cl₂，達(dá)到平衡時(shí)，PCl₃的物質(zhì)的量小于0.4mol，參加反應(yīng)的PCl₃的物質(zhì)的量大于1.6mol，故達(dá)到平衡時(shí)，PCl₃的轉(zhuǎn)化率高于$\frac{1.6mol}{2mol}$=80%，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，題目難度中等，把握表格中數(shù)據(jù)應(yīng)用、化學(xué)平衡三段法、速率及K的計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查．