Question

【题目】（1）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g),反应过程如下。

2P(s) + 3Cl2(g) = 2PCl3(g) ΔH= -612kJ/mol

2P(s) + 5Cl2(g) = 2PCl5(g) ΔH= -798kJ/mol

气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为__________________________________

（2）不同温度下反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH的平衡常数如下表所示。

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

则ΔH______0(填“<”“>”)；在500℃时，把等物质的量浓度的CO和H2O(g)充入反应容器，达到平衡时c(CO)= 0.005mol/L、c(H2)= 0.015mol/L,则CO的平衡转化率为______。

（3）在一定体积的绝热密闭容器中，对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,判断该反应达到平衡状态的标志是__________

A. SO2和SO3浓度相等 B. 容器中混合气体的密度保持不变

C. 容器中气体的压强保持不变 D. SO3的生成速率与SO2的生成速率相等

当温度为T1、T2时，平衡体系SO3的体积分数随压强变化曲线如上图所示。则T1______T2 (填“>”或“<")；如果想加快正反应的速率，除了改变温度，还可以用___________方法。

Answer 1

【答案】 PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ΔH= +93kJ/mol ΔH1<0 CO的平衡转化率为75% CD T1<T2 增大体系压强，使用催化剂

【解析】（1）已知①2P(s) + 3Cl2(g) = 2PCl3(g) ΔH1= -612kJ/mol

②2P(s) + 5Cl2(g) = 2PCl5(g) ΔH2= -798kJ/mol

根据盖斯定律，由①×-②×得反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=ΔH1×-ΔH2×= [-612kJ/mol-（-798kJ/mol）]= +93kJ/mol；（2）根据表中数据可知，随着温度升高K值减小，故升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH<0，根据反应方程式中各物质的关系知，平衡时c(CO)= 0.005mol/L、c(H2)= 0.015mol/L，参加反应的c(CO)= c(H2)= 0.015mol/L，则CO的平衡转化率为×100%=75%；（3）A、反应过程中某个瞬间可能出现SO2和SO3浓度相等，但不表示浓度相等就达到平衡状态，选项A错误；B、该反应是气体参加的反应，气体的质量不变，体积也是一定的，所以混合气体的密度始终保持不变，密度不变不是平衡状态的标志，选项B错误；C、该反应为气体体积缩小的反应，恒容条件下气体的物质的量与容器中气体的压强成正比，若压强不变，则达到平衡状态，选项C正确；D、该反应为气体体积缩小的反应，而气体的质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量是个变量，当其保持不变时，就达到平衡状态，选项D正确。答案选CD；反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0，正反应为放热反应，温度越高，平衡逆向移动，SO3的体积分数越小，则T1<T2；如果想加快正反应的速率，除了改变温度，还可以用增大体系压强，使用催化剂方法。