Question

在473K时，反应PCl₅（g）PCl₃（g）＋Cl₂（g）的K＝4.6×10^－3mol·L^－1。
⑴若PCl₅初始浓度为0.020 mol·L^－1。求PCl₅的转化率。
⑵PCl₅初始浓度为多大时，PCl₅的转化率为50%？

Answer 1

⑴PCl₅的转化率为38%；⑵PCl₅初始浓度为9.2×10^－3mol·L^－1时，PCl₅的转化率为50%。

解答此类题目时，通常将反应物的转化率设为x，结合反应的化学方程式，各个物质的平衡浓度用含x的表达式表示出来，通过相应的平衡常数表达式列出方程，解方程得x的值，从而求得反应物的转化率。   
⑴设平衡时的PCl₅转化浓度为x，
PCl₅（g）PCl₃（g）＋Cl₂（g）
初始浓度（mol·L^－1） 0.020         0          0
转化浓度（mol·L^－1）    x           x          x     
平衡浓度（mol·L^－1） 0.020－x       x          x     
又由平衡常数K＝
即： 4.6×10^－3mol·L^－1＝
解得： x＝7.6×10^－3mol·L^－1
PCl₅的转化率为：×100%＝38%
⑵设PCl₅初始浓度为c时，PCl₅的转化率为50%。
PCl₅（g）PCl₃（g）＋Cl₂（g）
初始浓度（mol·L^－1）   c            0          0
转化浓度（mol·L^－1）   0.5c         0.5c       0.5c    
平衡浓度（mol·L^－1）  c－0.5c      0.5c       0.5c        x     
又由平衡常数K＝
即： 4.6×10^－3mol·L^－1＝
解得： c＝9.2×10^－3mol·L^－1