Question

向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl₅，在温度为T时发生如下反应PCl₅（g）PCl₃（g）+ Cl₂（g）△H= +124 kJ•mol^－1。反应过程中测定的部分数据见下表：

回答下列问题：

（1）反应在前50s的平均速率v(PCl₅)=           ，该反应的△S    0（填“＜”、“＞”或“=”）．

（2）温度为T时，该反应的化学平衡常数=              。

（3）上述反应到达平衡状态时，PCl₃的体积分数为         。

要提高平衡时PCl₃的体积分数，可采取的措施有              。

A．温度不变，压缩容器体积增大压强      B．使用高效催化剂

C．温度和体积不变，减小PCl₅的起始量    D．体积不变，提高反应温度

（4）在温度为T时，若起始时向容器中充入0.5mol PCl₅和a mol Cl₂平衡时PCl₅的转化率仍为20%，则a=            。

（5）在热水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸（H₃PO₄），该反应的化学方程式是                     。

Answer

（1）0.0016mol•L-1•s-1； ＞（2）0.025；（3）CD（4）a=0.1，

（5）PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl

【解析】

试题分析：（1）前50秒，三氯化磷的物质的量改变了0.16摩尔，则五氯化磷的物质的量也改变了0.16摩尔，则反应速率为0.16/2.0/50=0.0016mol•L-1•s-；该反应是气体增多的反应，所以△S＞0.（2）250秒是反应到平衡，平衡时三氯化磷的物质的量为0.2摩尔，浓度为0.1mol/L，氯气的浓度也为0.1mol/L，五氯化磷的物质的量为1.0-0.2=0.8摩尔，浓度为0.4mol/L，则平衡常数=（0.1×0.1）/0.4=0.025；（3）三氯化磷的体积分数等于物质的量分数=0.2/（0.2+0.2+0.8）=1/6，要提高三氯化磷的体积分数，需要使平衡正向移动。A、温度不变，压缩体积增大压强，平衡逆向移动，三氯化磷的体积分数减小，错误。B、使用高效催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，错误。C、减小五氯化磷的起始量，相当于减压，平衡正向移动，三氯化磷的体积分数增大，正确。D、升温，平衡正向移动，三氯化磷的体积分数增大，正确。所以选CD。（4）根据方程式计算

PCl5（g）PCl3（g）+ Cl2（g）

起始c 0.25 0 0.5a

改变c 0.25×20% 0.05 0.05

平衡c 0.20 0.05 0.5a+0.05

根据平衡常数计算，(0.5a+0.05) ×0.05/0.20=0.025 解a=0.1，（5）五氯化磷与水反应生成磷酸和盐酸，方程式为PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl

考点：化学平衡常数的计算，影响平衡移动的因素，化学平衡计算