Question

3．一定温度下，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中发生如下反应：
PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）

编号	温度（℃）	起始物质的量 （mol）	平衡物质的量 （mol）		达到平衡所需时间 （s）
		PCl5（g）	PCl3（g）	Cl2（g）
Ⅰ	320	0.40	0.10	0.10	t1
Ⅱ	320	0.80			t2
Ⅲ	410	0.40	0.15	0.15	t3

下列说法正确的是（　　）

• A． 平衡常数K：容器Ⅱ＞容器Ⅲ
• B． 反应到达平衡时，PCl₅的转化率：容器Ⅱ＞容器Ⅰ
• C． 反应到达平衡时，容器I中的平均速率为v（PCl₅）=$\frac{0.10}{{t}_{1}}$mol/（L•s）
• D． 起始时向容器Ⅲ中充入PCl₅ 0.30 mol、PCl₃0.45 mol和Cl₂0.10 mol，则反应将向逆反应方向进行

Answer 1

分析 A．根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积进行计算；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故容器Ⅱ中得到平衡常数与容器I中相同；
B．增大压强，平衡向着气体体积减小的方向移动；
C．根据v=$\frac{△c}{△t}$进行计算；
D．计算出此时的Qc与K比较，判断反应进行的方向．

解答 解：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），
A．I中K=$\frac{c（PC{l}_{3}）•c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$=$\frac{\frac{0.1}{2}×\frac{0.1}{2}}{\frac{0.4-0.1}{2}}$≈0.03，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故容器Ⅱ中得到平衡常数与容器I中相同，容器III中K=$\frac{\frac{0.15}{2}×\frac{0.15}{2}}{\frac{0.4-0.15}{2}}$=0.045，即平衡常数K：容器Ⅱ＜容器Ⅲ，故A错误；
B．容器Ⅱ与容器Ⅰ相比，相当于增大压强，平衡左移，PCl₅的转化率减小，即PCl₅的转化率：容器Ⅱ＜容器Ⅰ，故B错误；
C．反应到达平衡时，反应的PCl₅的物质的量为0.1mol，故v（PCl₅）=$\frac{\frac{0.1mol}{2L}}{{t}_{1s}}$=$\frac{0.05}{{t}_{1}}$mol/（L•s），故C错误；
D．起始时向容器Ⅲ中充入PCl₅ 0.30 mol、PCl₃0.45 mol和Cl₂0.10 mol，则此时Qc=$\frac{\frac{0.45}{2}×\frac{0.10}{2}}{\frac{0.30}{2}}$=0.075＞0.045，故平衡逆向移动，故D正确；
故选D．

点评 本题考查化学平衡移动原理及平衡常数的相关计算，难度中等．注意根据浓度商与平衡常数的比较判断反应进行的方向．