Question

4．一定温度下，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），相关信息如表所示：

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	2
Ⅱ	320	0.80			t1
Ⅲ	410	0.40	0.15	0.15	t2

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，容器Ⅱ中PCl₅的转化率小于25%
• C． 反应到达平衡时，容器I中的平均速率为v（PCl₅）=0.05mol•L^-1•s^-1
• D． 起始时向容器Ⅲ中充入0.30molPCl₅、0.45molPCl₃和0.10molCl₂，则反应将向逆反应方向进行

Answer 1

分析 A．I与Ⅲ起始量相同，温度不同，温度高时，生成物的物质的量大，可知升高温度，平衡正向移动；
B．I中PCl₅的转化率为$\frac{0.10}{0.40}$×100%=25%，Ⅱ中起始量大，压强大，增大压强平衡逆向移动；
C．由反应可知转化的n（PCl₅）=0.1mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
D．PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），
开始   0.2             0              0
 转化 0.075          0.075       0.075
平衡   0.125         0.075        0.075
K=$\frac{0.075×0.075}{0.125}$=0.045，
起始时向容器Ⅲ中充入0.30molPCl₅、0.45molPCl₃和0.10molCl₂，Qc=$\frac{0.225×0.05}{0.15}$=0.075＞K．

解答 解：A．I与Ⅲ起始量相同，温度不同，温度高时，生成物的物质的量大，可知升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，温度高时K大，则平衡常数K：容器Ⅱ＜容器Ⅲ，故A错误；
B．I中PCl₅的转化率为$\frac{0.10}{0.40}$×100%=25%，Ⅱ中起始量大，压强大，增大压强平衡逆向移动，则容器Ⅱ中PCl₅的转化率小于25%，故B正确；
C．由反应可知转化的n（PCl₅）=0.1mol，容器I中的平均速率为v（PCl₅）=$\frac{\frac{0.10mol}{2L}}{2s}$=0.025mol•L^-1•s^-1，故C错误；
D．PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），
开始   0.2             0              0
 转化 0.075          0.075       0.075
平衡   0.125         0.075        0.075
K=$\frac{0.075×0.075}{0.125}$=0.045，
起始时向容器Ⅲ中充入0.30molPCl₅、0.45molPCl₃和0.10molCl₂，Qc=$\frac{0.225×0.05}{0.15}$=0.075＞K，平衡逆向移动，故D正确；
故选BD．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握表格中数据、温度对K及平衡的影响、K的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度中等．