Question

温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl₅，反应PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）经过一段时间后达到平衡．反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s	0	50	150	250	350
n（PCl3）/mol		0.16	0.19	0.20	0.20

下列说法正确的是（ ）
A．反应在前50 s 的平均速率v（PCl₃）=0.0032 mol•L^-1•s^-1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（PCl₃）=0.11 mol•L^-1，则反应的△H＜0
C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl₅、0.20 mol PCl₃ 和0.20 mol Cl₂，反应达到平衡前v（正）＞v（逆）
D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl₃ 和2.0 mol Cl₂，达到平衡时，PCl₃ 的转化率小于80%

Answer

A、由表中数据可知50s内，△n（PCl3）=0.16mol，根据v=计算v（PCl3）；
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2.0molPCl5，与原平衡相比，压强增大，平衡向逆反应方向移动，平衡时的PCl5转化率较原平衡低，故平衡时PCl3的物质的量小于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的物质的量小于0.4mol，参加反应的PCl3的物质的量大于1.6mol，据此判断．
【解析】
A、由表中数据可知50s内，△n（PCl3）=0.16mol，v（PCl3）==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==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==0.02，K＞Qc，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2.0molPCl5，与原平衡相比，压强增大，平衡向逆反应方向移动，平衡时的PCl5转化率较原平衡低，故平衡时PCl3的物质的量小于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的物质的量小于0.4mol，参加反应的PCl3的物质的量大于1.6mol，故达到平衡时，PCl3的转化率高于=80%，故D错误．
故选C．