Question

3．一定溫度下，在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中發生如下反應：
PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）

編號	溫度（℃）	起始物質的量 （mol）	平衡物質的量 （mol）		達到平衡所需時間 （s）
		PCl5（g）	PCl3（g）	Cl2（g）
Ⅰ	320	0.40	0.10	0.10	t1
Ⅱ	320	0.80			t2
Ⅲ	410	0.40	0.15	0.15	t3

下列說法正確的是（　�。�

• A． 平衡常數K：容器Ⅱ＞容器Ⅲ
• B． 反應到達平衡時，PCl₅的轉化率：容器Ⅱ＞容器Ⅰ
• C． 反應到達平衡時，容器I中的平均速率為v（PCl₅）=$\frac{0.10}{{t}_{1}}$mol/（L•s）
• D． 起始時向容器Ⅲ中充入PCl₅ 0.30 mol、PCl₃0.45 mol和Cl₂0.10 mol，則反應將向逆反應方向進行

Answer 1

分析 A．根據平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積進行計算；平衡常數只與溫度有關，溫度不變，平衡常數不變，故容器Ⅱ中得到平衡常數與容器I中相同；
B．增大壓強，平衡向著氣體體積減小的方向移動；
C．根據v=$\frac{△c}{△t}$進行計算；
D．計算出此時的Qc與K比較，判斷反應進行的方向．

解答 解：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），
A．I中K=$\frac{c（PC{l}_{3}）•c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$=$\frac{\frac{0.1}{2}×\frac{0.1}{2}}{\frac{0.4-0.1}{2}}$≈0.03，平衡常數只與溫度有關，溫度不變，平衡常數不變，故容器Ⅱ中得到平衡常數與容器I中相同，容器III中K=$\frac{\frac{0.15}{2}×\frac{0.15}{2}}{\frac{0.4-0.15}{2}}$=0.045，即平衡常數K：容器Ⅱ＜容器Ⅲ，故A錯誤；
B．容器Ⅱ與容器Ⅰ相比，相當于增大壓強，平衡左移，PCl₅的轉化率減小，即PCl₅的轉化率：容器Ⅱ＜容器Ⅰ，故B錯誤；
C．反應到達平衡時，反應的PCl₅的物質的量為0.1mol，故v（PCl₅）=$\frac{\frac{0.1mol}{2L}}{{t}_{1s}}$=$\frac{0.05}{{t}_{1}}$mol/（L•s），故C錯誤；
D．起始時向容器Ⅲ中充入PCl₅ 0.30 mol、PCl₃0.45 mol和Cl₂0.10 mol，則此時Qc=$\frac{\frac{0.45}{2}×\frac{0.10}{2}}{\frac{0.30}{2}}$=0.075＞0.045，故平衡逆向移動，故D正確；
故選D．

點評 本題考查化學平衡移動原理及平衡常數的相關計算，難度中等．注意根據濃度商與平衡常數的比較判斷反應進行的方向．