题目内容
【题目】一定温度下,在3个容积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。下列说法正确的是
容器 编号 | 物质的起始浓度(mol·L-1) | 物质的平衡浓度(mol·L-1) | ||
c(PCl5) | c(PCl3) | c(Cl2) | c(Cl2) | |
Ⅰ | 0.4 | 0 | 0 | 0.2 |
Ⅱ | 1.05 | 0.05 | 1.95 | |
Ⅲ | 0.8 | 0 | 0 |
A.达平衡时,容器Ⅰ中比容器Ⅱ中的大
B.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为6∶31
C.达平衡时,容器Ⅲ中Cl2的体积分数大于
D.达平衡时,容器Ⅲ中0.4mol·L-1<c(PCl5)<0.8mol·L-1
【答案】BD
【解析】
A.容器编号Ⅰ PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。
起始物质的量浓度(molL﹣1) 0.4 0 0
转化物质的量浓度(molL﹣1) 0.2 0.2 0.2
平衡物质的量浓度(molL﹣1) 0.2 0.2 0.2
此时=1,K=
=
=0.2,容器Ⅱ,开始时
≈1.86,此时Qc=
≈0.09<K,说明容器Ⅱ中反应向正反应方向移动,c(Cl2)浓度增大,c(PCl5)减小,达到平衡时
>1.86>1,则达平衡时,容器Ⅰ中c(Cl2)/c(PCl5) 比容器Ⅱ中的小,故A错误;
B.假设容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为 6:31,压强之比等于物质的量浓度之比,容器Ⅰ总物质的量浓度为0.2molL﹣1×3=0.6molL﹣1,说明容器Ⅱ总物质的量浓度为3.1molL﹣1,根据A得出容器Ⅱ反应向正反应方向移动,列化学平衡三段式
容器Ⅱ PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
起始物质的量浓度(molL﹣1) 1.05 0.05 1.95
转化物质的量浓度(molL﹣1) x x x
平衡物质的量浓度(molL﹣1) 1.05﹣x 0.05+x 1.95+x
容器Ⅱ总物质的量浓度为3.1molL﹣1,则3.1=1.05﹣x+0.05+x+1.95+x,解得x=0.05;
则平衡时c(PCl5)=1molL﹣1,c(PCl3)=0.1molL﹣1,c(Cl2)=2molL﹣1,此时Qc==0.2=K,说明此时达到化学平衡状态,假设成立,故B正确;
C.容器Ⅰ达平衡时,Cl2的体积分数为=
,容器容积为2L,起始c(PCl5)为0.8molL﹣1与容器Ⅰ为1L,起始c(PCl5)为0.4molL﹣1,是等效平衡;容器Ⅲ是1L,相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,Cl2的量减小,所以达平衡时,容器Ⅲ中Cl2的体积分数小于1/3,故C错误;
D.容器容积为2L,起始c(PCl5)为0.8molL﹣1与容器Ⅰ为1L,起始c(PCl5)为0.4molL﹣1,是等效平衡,容器Ⅲ是1L,若此时平衡不移动,则c(PCl5)=0.4 molL﹣1,但容积体积变为1L,相当于增大压强,平衡平衡向逆反应方向移动,c(PCl5)增大,所以c(PCl5)>0.4 molL﹣1,又因反应开始,消耗PCl5,所以c(PCl5)<0.8 molL﹣1,则达平衡时,容器Ⅲ中0.4 molL﹣1<c(PCl5)<0.8 molL﹣1,故D正确,
故答案为BD。
