题目内容
【题目】温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5 , 反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡.反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3)/mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
下列说法正确的是( )
A.反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)=0.0032 molL﹣1s﹣1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11 molL﹣1 , 则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3 和0.20 mol Cl2 , 反应达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3 和2.0 mol Cl2 , 达到平衡时,PCl3 的转化率小于80%
【答案】C
【解析】解:A、由表中数据可知50s内,△n(PCl3)=0.16mol,v(PCl3)= =0.0016mol/(Ls),故A错误;B、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,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则n′(PCl3)=0.11 mol/L×2L=0.22mol,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,即△H>O,故B错误;
C、对于可逆反应:
PCl5(g) | PCl3(g)+ | Cl2(g) | ||
开始(mol/L): | 0.5 | 0 | 0 | |
变化(mol/L): | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
平衡(mol/L): | 0.4 | 0.1 | 0.1 |
所以平衡常数k= =0.025.
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>Qc,说明平衡向正反应方向移动,反应达平衡前v(正)>v(逆),故C正确;
D、等效为起始加入2.0molPCl5 , 与原平衡相比,压强增大,平衡向逆反应方向移动,平衡时的PCl5转化率较原平衡低,故平衡时PCl3的物质的量小于0.4mol,即相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2 , 达到平衡时,PCl3的物质的量小于0.4mol,参加反应的PCl3的物质的量大于1.6mol,故达到平衡时,PCl3的转化率高于 =80%,故D错误.
故选C.
A、由表中数据可知50s内,△n(PCl3)=0.16mol,根据v= 计算v(PCl3);
B、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,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则n′(PCl3)=0.22mol,根据平衡时n(PCl3),判断平衡移动方向,升高温度平衡向吸热反应方向移动;
C、先求平衡常数K,再求浓度商(Qc),K>Qc,说明平衡向正反应方向移动,K<Qc,说明平衡向逆反应方向移动,K=Qc,说明平衡不移动,据此判断平衡移动;
D、等效为起始加入2.0molPCl5 , 与原平衡相比,压强增大,平衡向逆反应方向移动,平衡时的PCl5转化率较原平衡低,故平衡时PCl3的物质的量小于0.4mol,即相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2 , 达到平衡时,PCl3的物质的量小于0.4mol,参加反应的PCl3的物质的量大于1.6mol,据此判断.
【题目】亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂.亚硝酸氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g).
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
则K1 , K2 , K3之间的关系为K3= .
(2)T℃时,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正=k cn(ClNO),测得速率和浓度的关系如表:
序号 | c(ClNO)/molL﹣1 | v/molL﹣1s﹣1 |
① | 0.30 | 3.6×10﹣8 |
② | 0.60 | 1.44×10﹣7 |
③ | 0.90 | 3.24×10﹣7 |
n=;k=(注明单位).
(3)在2L的恒容密闭容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图A:
①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有;
a.容器体积保持不变 b.容器压强保持不变 c.平衡常数K保持不变
d.气体颜色保持不变 e.v(ClNO)=v(NO) f.NO与 ClNO的物质的量比值保持不变
②反应开始到10min时Cl2的平均反应速率v(Cl2)=;
③温度为T2时,10min已经达到平衡,该反应的平衡常数K=(注明单位).
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数φ随 的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最小的是点,当n(NO)/n(Cl2)=2.8时,达到平衡状态ClNO的体积分数φ可能是D、E、F三点中的点.