题目内容

(6分)PCl5的热分解反应如下:PCl5(g)  PCl3(g) + Cl2(g)。
(1)写出反应的平衡常数表达式;
(2)已知某温度下,在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00mol PCl5,达到平衡后,测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。求该温度下的平衡常数。
(3)在相同的容器中起始充入5.00mol PCl5,达平衡后, PCl5的分解率是多少?
(1)    (2)K=0.45     (3)60%
(1)平衡常数是在一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度幂之积的比值,所以表达式为
(2)                PCl5(g)  PCl3(g) + Cl2(g)
起始浓度(mol/lL)    0.2            0       0
转化浓度(mol/l)     0.15           0.15     0.15
平衡浓度(mol/L0     0.05            0.15     0.15
所以K=
(3)                PCl5(g)  PCl3(g) + Cl2(g)
起始浓度(mol/lL)    0.5            0       0
转化浓度(mol/l)     x              x      x
平衡浓度(mol/L0     0.5-x         x      x
所以K=
解得x=0.3
所以转化率是0.3÷0.5×100%=60%
练习册系列答案
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(15分)氨气是一种重要的化工原料,大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸,在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题:
(1)氨气是工业制备硝酸的重要原料,已知下列三个热化学方程式:
① N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)= 4NO(g) +6H2O(l)  △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)= 2NO (g) △H
能否应用△H1和△H2表示△H
若能用△H1和△H2表示△H,则写出△H=                        ;若不能,说明理由:
                                  
(2)在相同的温度下,容积相等的两个恒容密闭容器(编号分别为a和b)中,一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应:
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
平衡时反应
N2
H2
NH3
a
1
3
0
23.1
b
2
6
0
未知(用E表示)
下列说法正确的是         (填序号)
①反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
(3)温度为400℃、压强为30Mpa的情况下,密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)  △H<0 。
氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图:

正反应速率最大的点是       (选填a、b、c、d中的一个或几个),氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是       (选填a、b、c、d中的两个);保持其他条件不变,将温度改为600℃,在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
(4)工业合成氨用煤制备原料气氢气时,往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚(CH3OCH3),一定条件下,在容积固定的密闭设备中发生反应:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)  △H<0
两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应,一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表:
容器
c(CO2)
/mol·L1
c(H2)
/mol·L1
c(CH3OCH3)
/mol·L1
c(H2O)
/mol·L1
v (正)和v (逆)比较
容器I
1.0×102
1.0×102
1.0×104
1.0×104
v (正)=v (逆)
容器II
2.0×102
1.0×102
1.0×104
2.0×104
 
容器I中的反应      (选填“是”或“否”)达到平衡状态,该反应在温度为T时的平衡常数K=         。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是               

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