Question

14．一定溫度下，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0mol PCl₅，反應PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）△H，經(jīng)過一段時間后達到平衡，反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)如圖．下列說法正確的是（　�。�

• A． 反應在50s～250s內的平均速率v（PCl₃）=4.0×10^-4mol•L^-1•s^-1
• B． 保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c（PCl₅）=0.38 mol•L^-1，則反應的△H＜0
• C． 保持其他條件不變，將容器的容積縮小一半，平衡逆向移動，化學平衡常數(shù)減小
• D． 相同溫度下，起始時向容器中充入0.5 mol PCl₅，重新達到平衡時，0.1 mol＜n（PCl₃）＜0.2 mol

Answer 1

分析 A．由圖中數(shù)據(jù)可知50s～250s內，△n（PCl₃）=0.04mol，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（PCl₃）；
B．由圖中數(shù)據(jù)可知，平衡時n（PCl₃）=0.2mol，則平衡時c（PCl₅）=1mol-0.2mol=0.8mol，保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c（PCl₅）=0.38 mol/L，則n′（PCl₅）=0.76mol＜0.8mol，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，升高溫度平衡向吸熱反應方向移動；
C．增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，平衡常數(shù)只受溫度影響；
D．與原平衡相比，壓強減小，平衡向正反應方向移動，平衡時的PCl₅轉化率增大，再加入0.5mol PCl₅后與原平衡為等效平衡，0.5 molPCl₅的轉化得到的PCl₃小于0.2mol．

解答 解：A．由圖中數(shù)據(jù)可知50s～250s內，△n（PCl₃）=0.04mol，v（PCl₃）=$\frac{\frac{0.04mol}{2L}}{200s}$=1.0×10^-4mol/（L•s），故A錯誤；
B．由圖中數(shù)據(jù)可知，平衡時n（PCl₃）=0.2mol，則平衡時c（PCl₅）=1mol-0.2mol=0.8mol，保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c（PCl₅）=0.38 mol/L，則n′（PCl₅）=0.76mol＜0.8mol，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，故正反應為吸熱反應，即△H＞O，故B錯誤；
C．將容器的容積縮小一半，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，即平衡向逆反應移動，但平衡常數(shù)只受溫度影響，壓強不影響平衡常數(shù)，故C錯誤；
D．D．與原平衡相比，壓強減小，平衡向正反應方向移動，平衡時的PCl₅轉化率增大，則平衡時PCl₃大于0.1mol，而再加入0.5mol PCl₅后與原平衡為等效平衡，故0.5 molPCl₅轉化得到的PCl₃小于0.2mol，故D正確，
故選：D．

點評 本題考查化學平衡計算、等效平衡、平衡常數(shù)、反應速率計算等，D中關鍵是等效平衡的構建，難度中等．