Question

7．一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1mol PCl₅，发生反应：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
反应过程中测定的部分数据见表（反应过程中条件不变）：

t/s	0	30	150	250	350	450
n（PCl3）/mol	0	0.16	0.19	0.2	0.2	x

请回答下列问题：
（1）x 的值是0.2；
（2）0-50s 内，用PCl₃的浓度变化表示的化学反应速率是0.0016mol/（L•s）；
（3）250s 以后，Cl₂的物质的量不再改变的原因是250s达到平衡，正逆反应速率相等，条件不变，各组分的物质的量都不再变化；
（4）250s 时，容器中Cl₂的物质的量是0.2mol，PCl₅的物质的量是0.8mol，PCl₅的转化率是20%．

Answer 1

分析 向2L恒容密闭容器中充入1mol PCl5，发生反应：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），由图表可知，反应进行到250s后 n（PCl₃）的物质的量不再随时间的变化而变化，说明此时反应达到平衡状态，各组分的物质的量不再随时间的变化而变化，再结合速率的计算公式v=$\frac{△c}{△t}$计算用PCl₃的浓度变化表示的化学反应速率，根据转化率=$\frac{△n}{{n}_{始}}$×100%计算PCl₅的转化率即可．

解答 解：（1）反应进行到250s时达到平衡状态，在条件不变的情况下，各组分的物质的量都不再变化，n（PCl₃）始终保持0.2mol，则x为0.2，故答案为：0.2；
（2）0-30s 内，用PCl₃的浓度变化表示的化学反应速率为：$\frac{\frac{0.16mol}{2L}}{50s}$=0.0016mol/（L•s），故答案为：0.0016mol/（L•s）；
（3）250s 达到平衡，正逆反应速率相等，条件不变，各组分的物质的量都不再变化，则250s 以后，Cl₂的物质的量不再改变，故答案为：250s 达到平衡，正逆反应速率相等，条件不变，各组分的物质的量都不再变化；
（4）PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
起始物质的量（mol）             1               0              0
变化物质的量（mol）             0.2              0.2           0.2
平衡物质的量（mol）            0.8              0.2            0.2
则：250s 时，容器中Cl₂的物质的量是0.2mol，PCl₅的物质的量是0.8mol，PCl₅的转化率是$\frac{0.2mol}{1mol}×100%$=20%，
故答案为：0.2mol；0.8mol；20%．

点评 本题是考查平衡状态的建立与平衡的特征，涉及反应速率及转化率的计算，为基础考查，难度一般．