题目内容
【题目】某温度下,向4.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol PCl5,反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
时间/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3)/mol | 0 | 0.32 | 0.38 | 0.40 | 0.40 |
下列说法正确的是( )
A.反应在前50 s的平均反应速率为v(PCl3)=0.006 4 mol/(L·s)
B.相同温度下,起始时向该容器中充入4.0 mol PCl3、4.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
C.相同温度下,起始时向该容器中充入2.0 mol PCl5、0.4 mol PCl3和0.40 mol Cl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则反应的ΔH<0
【答案】C
【解析】
A.反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)==0.0016 molL-1s-1,故A错误;
B.平衡后PCl3物质的量为0.4mol,则可列三段式:
可求出平衡常数K==0.025,PCl5的转化率为×100%=20%。相同温度下,若起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,和起始时充入2.0molPCl5达到等效平衡,平衡时PCl3的转化率为1-20%=80%。现在起始时充入4.0molPCl3、4.0molCl2,相当于在原平衡的基础上增大压强。增大压强,平衡向PCl5方向移动,PCl3的转化率增大,所以达到平衡时PCl3 的转化率大于80%,故B错误;
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl5、0.40molPCl3和0.40molCl2,物质浓度分别为0.5mol/L,0.1mol/L,0.1mol/L,结合浓度商Qc==0.02<K=0.025,反应没有达到平衡状态,反应正向进行,达到平衡前v(正)>v(逆),故C正确;
D.升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 molL-1,大于图表中PCl3浓度==0.1mol/L,说明升高温度,平衡正向移动,正反应为吸热反应,△H>0,故D错误;
故选C。