题目内容
【题目】温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,发生反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是
t / s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3) / mol | 0 | 0. 16 | 0. 19 | 0. 20 | 0. 20 |
A. 反应在前50 s 的平均速率ν(Cl2)= 0. 0032 mol·L-1·s-1
B. 保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)= 0. 13 mol·L-1,则反应的ΔH<0
C. 相同温度下,起始时向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2 ,反应达到平衡前ν(正)<ν(逆)
D. 相同温度下,起始时向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2 ,达到平衡时,PCl3 的转化率大于80%
【答案】D
【解析】
A、由表中数据可知50s内,△n(PCl3)=0.32mol,v(PCl3)= =0.0016mol/(Ls),选项A错误;
B、由表中数据可知,平衡时n(PCl3)=0.4mol,保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则n′(PCl3)=0.11mol/L×4L=0.44mol,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,即△H>O,选项B错误;
C、对于可逆反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),
开始(mol/L):0.5 0 0
变化(mol/L):0.1 0.1 0.1
平衡(mol/L): 0.4 0.1 0.1
所以平衡常数k==0.025。
起始时向容器中充入2.0mol PCl5、0.40 molPCl3和0.40 molCl2,起始时PCl5的浓度为0.5mol/L、PCl3的浓度为0.1mol/L、Cl2的浓度为0.1mol/L,浓度商Qc==0.02,K>Qc,说明平衡向正反应方向移动,反应达平衡前v(正)>v(逆),选项C错误;
D、等效为起始加入4.0molPCl5,与原平衡相比,压强增大,平衡向逆反应方向移动,平衡时的PCl5转化率较原平衡低,故平衡时PCl3的物质的量小于0.8mol,即相同温度下,起始时向容器中充入4.0 mol PCl3、和4.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3的物质的量小于0.8mol,参加反应的PCl3的物质的量大于3.2mol,故达到平衡时,PCl3的转化率高于80%,选项D正确;
答案选D。