Question

【题目】一定温度时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，发生反应： PCl5(g) Cl2(g)+PCl3(g)经一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表：

反应时间/s	0	50	150	250	350
n(PCl3)/mol	0	0.16	0.19	0.20	0.20

（1）能表明该反应达到平衡状态的是________（填序号）；

A．生成1molPCl3的同时生成1molPCl5 B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．PCl5、Cl2、PCl3三者的浓度比值1：1：1 D．混合气体的密度不变

（2）上述温度下，达到平衡时，PCl5的转化率为____；该反应的平衡常数K= ___。

（3）反应在前50 s内的平均速率为v(PCl3)=_____。

（4）保持其他条件不变，若升高温度，反应重新达到平衡，平衡时c(PCl3)=0.11moI·L－l，则正反应的ΔH__0（填“>”或“<”）。

（5）相同温度下，若起始时向容器中充入1.0 molPCl5、0.20mol PCl3和0.20 mol Cl2，则反应达到平衡前v(正) __ v(逆)（填“>”或“<”）

Answer 1

【答案】A、B 20% 0.025 mol/L 1.6×10-3 mol/（L·s） > >

【解析】

(1)根据化学平衡的特征和本质反分析判断；

(2)利用三段式，结合转化率的概念和平衡常数K=计算；

(3)根据v==计算v(PCl3)；

(4)由表中数据可知，平衡时n(PCl3)=0.2mol，保持其他条件不变，升高温度，新平衡时c(PCl3)=0.11 mol/L，则n′(PCl3)=0.22mol＞0.2mol，结合温度对平衡的影响分析判断；

(5)首先计算浓度商Qc，再根据Qc和K的大小关系分析判断。

(1)A．生成1molPCl3的同时生成1molPCl5，表示正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故A正确；B．该反应为气体的物质的量增大的反应，混合气体的质量不变，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不变，表明反应达到平衡状态，故B正确；C．PCl5、Cl2、PCl3三者的浓度比值1∶1∶1，不能说明浓度是否不变，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；D．混合气体的质量和体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；故答案为：AB；

(2)相同温度下，向容器中再充入1.0molPCl5，根据表格数据，平衡时n(PCl3)=0.2mol，则

PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

起始量(mol/L) 0.5 0 0

变化量(mol/L)0.1 0.1 0.1

平衡量(mol/L)0.4 0.1 0.1

平衡时PCl5转化率=×100%=20%，平衡常数K==0.025，故答案为：20%；0.025；

(3)由表中数据可知50s内，△n(PCl3)=0.16mol，v(PCl3)==0.0016mol/(Ls)，故答案为：0.0016mol/(Ls)；

(4)由表中数据可知，平衡时n(PCl3)=0.2mol，保持其他条件不变，升高温度，新平衡时c(PCl3)=0.11 mol/L，则n′(PCl3)=0.11 mol/L×2L=0.22mol＞0.2mol，说明升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，即△H＞0，故答案为：＞；

(5)相同温度下，平衡常数K相同。起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 molPCl3和0.20 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=0.025，说明反应向正反应方向进行，反应达平衡前v(正)＞v(逆)，故答案为：＞。