Question

6．溫度為T(mén)時(shí)，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0mol PCl₅，發(fā)生反應(yīng)：
PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=akJ/mol（a＞0）0～10min保持容器溫度不變，10min時(shí)改變一種條件，整個(gè)過(guò)程中PCl₅、PCl₃、Cl₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 0～4min的平均速率v（Cl₂）=0.05mol/（L•min ）
• B． 10min時(shí)改變的條件是分離出一定量的PCl₅
• C． 起始時(shí)向該容器中充入2.0mol PCl₃和2.0molCl₂，保持溫度為T(mén)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放出的熱量大于1.6akJ
• D． 溫度為T(mén)，起始時(shí)向該容器中充入1.0mol PCl₅、0.10mol PCl₃和0.10molCl₂，反應(yīng)達(dá)到平衡前，v（正）＞v（逆）

Answer 1

分析 A．根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算出0～4min的平均速率v（Cl₂）；
B．平衡時(shí) PCl₅的物質(zhì)的量進(jìn)一步減小，而PCl₃、Cl₂的物質(zhì)的量減小，據(jù)此判斷改變條件；
C．起始時(shí)向該容器中充入2.0mol PCl₃和2.0molCl₂，假如平衡不移動(dòng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放出的熱量為1.6akJ，由于增大了壓強(qiáng)，平衡向著逆向移動(dòng)，據(jù)此判斷反應(yīng)熱；
D．對(duì)于可逆反應(yīng)：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），
開(kāi)始時(shí)（mol/L）：0.5              0               0
變化 （mol/L）：0.1             0.1            0.1
平衡時(shí)（mol/L）：0.4             0.1            0.1
該穩(wěn)定性該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{0.1×0.1}{0.4}$=0.025，
然后計(jì)算出充入1.0mol PCl₅、0.10mol PCl₃和0.10molCl₂的濃度商，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷．

解答 解：A．根據(jù)圖象可知，4min時(shí)生成氯氣的物質(zhì)的量為0.2mol，則0～4min的平均速率v（Cl₂）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{4min}$=0.025mol/（L•min ），故A錯(cuò)誤；
B．平衡時(shí) PCl₅的物質(zhì)的量進(jìn)一步減小，而PCl₃、Cl₂的物質(zhì)的量減小，說(shuō)明改變條件后平衡向著正向移動(dòng)，改變條件可能為升高溫度或減小壓強(qiáng)，若分離出一定量的PCl₅，平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量都減小，不可能分離出一定量的PCl₅，故B錯(cuò)誤；
C．起始時(shí)向該容器中充入2.0mol PCl₃和2.0molCl₂，若平衡不移動(dòng)，平衡時(shí)PCl₃、Cl₂的物質(zhì)的量為0.4mol，放出的熱量為：（2.0-0.4）mol×akJ/mol=1.6akJ，由于與原平衡相比，增大了壓強(qiáng)，則平衡向著逆向移動(dòng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放出的熱量大于1.6akJ，故C正確；
D．對(duì)于可逆反應(yīng)：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），
開(kāi)始時(shí)（mol/L）：0.5              0               0
變化 （mol/L）：0.1             0.1            0.1
平衡時(shí)（mol/L）：0.4             0.1            0.1
該穩(wěn)定性該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{0.1×0.1}{0.4}$=0.025，
溫度為T(mén)，起始時(shí)向該容器中充入1.0mol PCl₅、0.10mol PCl₃和0.10molCl₂的濃度商為：$\frac{\frac{0.1}{2}×\frac{0.1}{2}}{\frac{1.0}{2}}$=0.005＜0.025，說(shuō)明平衡向著正向移動(dòng)，則反應(yīng)達(dá)到平衡前v（正）＞v（逆），故D正確；
故選CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，明確化學(xué)反應(yīng)速率概念、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為解答關(guān)鍵，注意掌握三段式在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的想你了及化學(xué)計(jì)算能力．