题目内容

4.1molPCl3和2molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g)?PCl5(g),达平衡时,PCl5为0.4mol,如果此时加入0.5molPCl3和1molCl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是(  )
A.0.6molB.0.9mol
C.大于0.4mol,小于0.6molD.大于0.6,小于0.9mol

分析 达平衡后再加入0.5mol PC13和1mol C12,重新到达的平衡,可以等效为开始加入1.5mol PC13和3.0mol C12到达的平衡,与原平衡相比压强增大,平衡向正反应移动,反应物的转化率增大,故平衡时PC15的物质的量大于原平衡的1.5倍.反应为可逆反应不能进行彻底,加入0.5molPCl3不能全部转化;

解答 解:达平衡后再加入0.5mol PC13和1mol C12,重新到达的平衡,可以等效为开始加入1.5mol PC13和3.0mol C12到达的平衡,与原平衡相比压强增大,平衡向正反应移动,反应物的转化率增大,故平衡时PC15的物质的量大于原平衡的1.5倍,即达平衡时PC15的物质的量大于0.4mol×1.5=0.6mol,加入的0.5molPCl3,不能完全转化则左后平衡状态下PCl5 物质的量小于0.4mol+0.5mol=0.9mol,故选D.

点评 本题考查化学平衡的移动、化学平衡的建立等,题目难度中等,关键是设计等效平衡建立的途径.

练习册系列答案
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15.光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成.
(1)实验室中常用来制备氯气的离子方程式为MnO2+4HCl(浓) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为-890.3kJmol-1、-285.8kJmol-1和-283.0kJmol-1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为5.52×103KJ;
(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为CHCl3+H2O2═COCl2↑+HCl+H2O;
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)═Cl2(g)+CO(g)    H=+108kJmol-1.反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):
①计算反应在第8min时的平衡常数K=0.234mol/L;
②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低:T(8)>T(2)(填“<”“>”“=”);
③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=0.031 mol•L-1
④比较产物CO在2~3min、5~6min和12~13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小v(5~6)>v(2~3)=v(12~13);
⑤比较反应物COCl2在5~6min和15~16min时平均反应速率的大小:v(15~16)<v(5~6)(填“<”“>”“=”),原因是在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大.

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