Question

7．一定温度时，向2.0L恒容密闭容器中充入1．omolPCl₅，发生反应：
PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
经一段时间后反应达到平衡，反应过程中测得的部分数据见下表：

反应时间/s	0	50	150	250	350
n（PCl3）/mol	0	0.16	0.19	0.20	0.20

下列说法正确的是（　　）

• A． 反应在前50s的平均速率v（PCl₅）=0.0032mol•L^-1•s^-1
• B． 保持其他条件不变，若升高温度，反应重新达到平衡，平衡时c（PCl₃）=0.11mol•L^-1，则正反应的△H＜0
• C． 相同温度下，若起始时向容器中充入1.0molPCl₅和0.20　molCl₂，在反应达到平衡前v（正）＞v（逆）
• D． 相同温度下，若起始时向容器中充入1.0molPCl₅和1.0　molCl₂，在反应达到平衡时PCl₅的转化率为80%

Answer 1

分析 A、由表中数据可知50s内，△n（PCl₃）=0.16mol=△n（PCl₅）=，根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算v（PCl₅）；
B、由表中数据可知，平衡时n（PCl₃）=0.2mol，保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c（PCl₃）=0.11 mol/L，则n′（PCl₃）=0.22mol，根据平衡时n（PCl₃），判断平衡移动方向，升高温度平衡向吸热反应方向移动；
C、先求平衡常数K，再求浓度商（Qc），K＞Qc，说明平衡向正反应方向移动，K＜Qc，说明平衡向逆反应方向移动，K=Qc，说明平衡不移动，据此判断平衡移动；
D、等效为起始加入1.0molPCl₅，与原平衡相比，完全等效，据此判断．

解答 解：A、由表中数据可知50s内，△n（PCl₃）=0.16mol=△n（PCl₅），则v（PCl₅）=$\frac{\frac{0.16mol}{2L}}{50s}$=0.0016mol/（L•s），故A错误；
B、由表中数据可知，平衡时n（PCl₃）=0.2mol，保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c（PCl₃）=0.11 mol/L，则n′（PCl₃）=0.11 mol/L×2L=0.22mol，说明升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，即△H＞O，故B错误；
C、对于可逆反应：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），
开始（mol/L）：0.5 0 0
变化（mol/L）：0.1 0.1 0.1
平衡（mol/L）：0.4 0.1 0.1
所以平衡常数k=$\frac{0.1×0.1}{0.4}$=0.025，
起始时向容器中充入1.0 mol PCl₅、0.20 molPCl₃和0.20 molCl₂，起始时PCl₅的浓度为0.5mol/L、PCl₃的浓度为0.1mol/L、Cl₂的浓度为0.1mol/L，浓度商Qc=$\frac{0.1×0.1}{0.5}$=0.02，Qc＜K，说明平衡向正反应方向移动，反应达平衡前v（正）＞v（逆），故C正确；
D、等效为起始加入1.0molPCl₅，与原平衡相比，完全等效，故达到平衡时，PCl₃的转化率=80%，故D正确；
故选CD．

点评 本题考查反应速率、平衡常数计算、平衡移动、等效平衡等，难度中等，注意D中使用等效平衡思想分析，使问题简单化，也可以根据平衡常数计算，但比较麻烦．