Question

17．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：下列说法正确的是（　　）

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

• A． 反应在前50 s的平均速率为v（PCl₃）=0.0032mol•L^-1•s^-1
• B． 保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c（PCl₃）=0.11mol•L^-1，则反应的△H＜0
• C． 相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl₅、0.20molPCl₃和0.20molCl₂，达到平衡前v（正）＜v（逆）
• D． 相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl₃、2.0molCl₂，达到平衡时，PCl₃的转化率大于80%

Answer 1

分析 A．结合v=$\frac{△c}{△t}$计算反应在前50 s的平均速率为v（PCl₃）；
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．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，则参加反应的PCl₃的物质的量大于1.6mol．

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错误；
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错误；
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错误；
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$\frac{1.6mol}{2mol}$=80%，故D正确；
故选D．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，题目难度中等，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．