题目内容

2.温度为T时,向4L恒容密闭容器中充入2molPCl5,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下表:下列说法正确的是(  )
t/s050150250350
n(PCl3)/mol00.320.380.400.40
A.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0064mol/(L•s)
B.保持其它条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol/L,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入4molPCl3、4molCl2,达到平衡时,则此反应的化学平衡常数为0.025mol/L
D.相同温度下,起始时间向容器中充入2molPCl5、0.40molPCl3和0.40molCl2,达到平衡前v(正)<v(逆)

分析 A、反应速率v=$\frac{△c}{△t}$计算得到;
B、升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol•L-1,大于图表中PCl3浓度,说明升温平衡正向进行,正反应为吸热反应;
C、结合图表数据计算平衡常数,逆反应平衡常数等于正反应平衡常数倒数,列式计算三氯化磷转化率;
D、依据浓度商和平衡常数比较分析判断反应进行方向.

解答 解:A、反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=$\frac{\frac{0.32mol}{4L}}{50s}$=0.0016 mol•L-1•s-1,故A错误;
B、升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol•L-1,大于图表中PCl3浓度=$\frac{0.4mol}{4L}$=0.1mol/L,说明升温平衡正向进行,正反应为吸热反应,△H>0,故B错误;
C、平衡后PCl3物质的量为0.4mol;
               PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)
起始量(mol/L) 0.5        0        0
变化量(mol/L)0.1        0.1      0.1
平衡量(mol/L)0.4        0.1      0.1
平衡常数K=$\frac{0.{1}^{2}}{0.4}$=0.025,故C正确;
D、相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl5、0.40molPCl3和0.40molCl2,物质浓度分别为0.5mol/L,0.1mol/L,0.1mol/L,结合浓度商Q=$\frac{0.1×0.1}{0.5}$=0.02<K=0.025,反应没有达到平衡状态,反应正向进行,达到平衡前v(正)>v(逆),故D错误;
故选C.

点评 本题考查了化学平衡的计算、影响平衡的因素以及平衡常数计算,注意三段式法在平衡计算中的应用,题目难度中等.

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