Question

温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl₅，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如图．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)=0.11mol•L^-1，则反应的△H＜0

C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl₃和2.0mol Cl₂，达到平衡时，PCl₃ 的转化率小于80%

D．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)

Answer

D

【解析】

试题分析：A．由图中数据可知50s内，△n(PCl3)=0.16mol，v(PCl3)= =0.0016mol/(L•s)，故A错误；B．由图中数据可知，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＞0.2mol，说明升高温度平衡正向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为吸热反应，即△H＞O，故B错误；C．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，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1.6mol/2mol=80%，故C错误；D．起始时PCl5的浓度为0.5mol/L，由图可知，平衡时PCl3的浓度为0.2mol/2L=0.1mol/L，则：

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=0.1×0.1/0.4=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=0.1×0.1/0.5=0.02＜K=0.025，说明平衡向正反应方向移动，反应达平衡前v(正)＞v(逆)，故D正确，故选D

【考点定位】考查化学平衡的计算

【名师点晴】考查物质的量随时间变化曲线、反应速率计算、平衡常数应用、等效平衡等，注意C中利用等效平衡思想分析，使问题简单化，也可以根据平衡常数计算，但比较麻烦，注意理解根据浓度商与平衡常数关系判断反应进行方向， 本题难点是选项D要结合浓度商与平衡常数比较，当Qc等于K时是平衡状态，v(正)=v(逆)，当Qc大于K时是反应逆向进行，v(正)v(逆)，据此分析解题。