Question

【題目】向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5，在溫度為T℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)PCl5(g) PCl3(g)+C12(g) ΔH＝+124 kJ·mol－1。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

時(shí)間t/s	0	50	150	250	350
n(PCl3）/mol	0	0.16	0.19	0.2	0.2

回答下列問題：

（1）反應(yīng)在前50 s的平均速率v(PCl5) ＝______________；

（2）溫度為T℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)＝________；

（3）要提高上述反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是________ (任寫一種) ；

（4）在溫度為T℃時(shí)，若起始時(shí)充入0.5 mol PCl5和a mol Cl2，平衡時(shí)PCl5的轉(zhuǎn)化率仍為20％，則a＝________。

Answer 1

【答案】0.0016 mol/( L·s)0.025升高溫度、降低壓強(qiáng)、移走PCl3、Cl2等0.1

【解析】

（1）反應(yīng)在前50 s的平均速率v(PCl3)=Δc/Δt=0.16mol÷2.0L÷50s=0.0016mol/(L·s)；根據(jù)速率之比和系數(shù)成正比可知：v(PCl5)= v(PCl3)= 0.0016mol/(L·s)；綜上所述，本題答案是：0.0016 mol/( L·s)。

（2）由于v(PCl5)= v(PCl3)= 0.0016 mol/( L·s)，由表中數(shù)據(jù)可以看出，在溫度為T℃，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，n(PCl3)=0.2mol,n(C12)=0.2mol,n(PCl5)=0.8mol；所以c(PCl5)=0.4mol/L，c(PCl3)=0.1mol/L，c(C12)=0.1mol/L，所以化學(xué)平衡常數(shù)K=c(PCl3)c(C12)/c(PCl5)= 0.1×0.1/0.4=0.025；綜上所述，本題答案是：0.025。

（3）由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，所以要提高上述反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有減小壓強(qiáng)，或升高溫度或從平衡混合物中分離出PCl3、Cl2等措施；綜上所述，本題答案是：升高溫度、降低壓強(qiáng)、移走PCl3、Cl2等。

（4）由于起始時(shí)向容器中充入0.5molPCl5和amolCl2，而且平衡時(shí)PCl5的轉(zhuǎn)化率仍為20％，則達(dá)到平衡時(shí)n(PCl5)=0.4mol，n(PCl3)=0.1mol，n(Cl2)= (0.1+a)mol，c(PCl5)=0.2mol/L，c(PCl3)=0.05mol/L，c(Cl2)=(0.1+a)/2mol/L，根據(jù)平衡常數(shù)K=c(PCl3)c(C12)/c(PCl5)=0.025，帶入數(shù)據(jù)：0.05×[(0.1+a)÷2]/0.2=0.025，解得a=0.1mol；綜上所述，本題答案是：0.1。