Question

8．温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl₅，反应PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）经一段时间后达到平衡．反应过程中测定的部分数据见表：

t	0	50	150	250	350
n（PCl3）/mol	0	0.16	0.19	0.20	0.20

下列说法不正确的是（　　）

• A． 反应在前50s的平均速率为v（PCl₃）=0.001 6 mol•L^-1•s^-1
• B． 保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c（PCl₃）=0.11 mol•L^-1，则反应的△H＞0
• C． 相同温度下，起始时向容器中充入1.0 molPCl₅、0.20 molPCl₃和0.20 molCl₂，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 molPCl₃、2.0 molCl₂，达到平衡时，PCl₃的转化率大于80%

Answer 1

分析 A．结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
B．由表格数据可知，250s达到平衡，c（PCl₃）=$\frac{0.20mol}{2.0L}$=0.1mol/L，则升高温度，平衡时，c（PCl₃）=0.11 mol•L^-1，可知升高温度平衡正向移动；
C．PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
开始0.5                0              0
转化 0.1           0.1             0.1
平衡 0.4           0.1             0.1
K=$\frac{0.1×0.1}{0.4}$=0.025，
起始时向容器中充入1.0 molPCl₅、0.20 molPCl₃和0.20 molCl₂，Qc=$\frac{0.1×0.1}{0.5}$=0.02＜K；
D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 molPCl₃、2.0 molCl₂，浓度分别均为1mol/L，设转化PCl₃的为x，
        PCl₃（g）+Cl₂（g）?PCl₅（g）
开始   1               1              0
转化  x                x                 x
平衡 1-x            1-x               x
则$\frac{x}{（1-x）（1-x）}$=$\frac{1}{0.025}$，解得x=0.51，以此来解答．

解答 解：A．反应在前50s的平均速率为v（PCl₃）=$\frac{\frac{0.16mol}{2L}}{50s}$=0.001 6 mol•L^-1•s^-1，故A正确；
B．由表格数据可知，250s达到平衡，c（PCl₃）=$\frac{0.20mol}{2.0L}$=0.1mol/L，则升高温度，平衡时，c（PCl₃）=0.11 mol•L^-1，可知升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，反应的△H＞0，故B正确；
C．PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
开始0.5                0              0
转化 0.1           0.1             0.1
平衡 0.4           0.1             0.1
K=$\frac{0.1×0.1}{0.4}$=0.025，
起始时向容器中充入1.0 molPCl₅、0.20 molPCl₃和0.20 molCl₂，Qc=$\frac{0.1×0.1}{0.5}$=0.02＜K，平衡正向移动，则达到平衡前v_（正）＞v_（逆），故C正确；
D．相同温度下，互为逆反应时，K为倒数关系，起始时向容器中充入2.0 molPCl₃、2.0 molCl₂，浓度分别均为1mol/L，设转化PCl₃的为x，
        PCl₃（g）+Cl₂（g）?PCl₅（g）
开始   1               1              0
转化  x                x                 x
平衡 1-x            1-x               x
则$\frac{x}{（1-x）（1-x）}$=$\frac{1}{0.025}$，解得x=0.51，则转化率为$\frac{0.51}{1}$×100%=51%＜80%，故D错误；
故选D．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握表格中数据应用、化学平衡三段法、速率及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，题目难度不大．