Question

（每空2分，共12分）

PCl3與PCl5均是有機(jī)合成的重要中間體，兩者存在以下相互轉(zhuǎn)化關(guān)系：

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) △H=a kJ·mol－1 在210℃時(shí)，將4mol PCl5氣體充入

2L真空密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，得到如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間（s）	0	20	40	60
n（PCl5）	4	2.8	2	2

（1）已知上述反應(yīng)在溫度較高時(shí)才能自發(fā)進(jìn)行，則a 0（填﹥、﹦、﹤）；

（2）計(jì)算從20s至40s共20s的時(shí)間內(nèi)，用PCl3表示的平均反應(yīng)速率為 。210℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值等于 。

（3）反應(yīng)進(jìn)行至60s后，將混合物的溫度降低，重新達(dá)到平衡后氯氣濃度將 （填“增大”、“減少”或“不變”）。

（4）欲增大該反應(yīng)的K值，可采取的措施有（填序號(hào)）

A．降低溫度 B．向混合氣體中通入Cl2

C．使用高效催化劑 D．升高溫度

（5）如右圖是210℃時(shí)容器中PCl5物質(zhì)的量的變化曲線，請?jiān)谠搱D中補(bǔ)畫出該反應(yīng)在160℃時(shí)PCl5物質(zhì)的量的變化曲線。

 

Answer 1

（1） ﹥

（2）0.02mol·L－1·s－1。1mol·L－1（不帶單位也給分）

（3）減少

（4）D

（5）

【解析】

試題分析：（1）PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) △S>0，且該反應(yīng)在高溫下自發(fā)，則△G=△H-T△S在高溫下小于0，所以△H>0，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；

（2）從20s至40s共20s的時(shí)間內(nèi)，n（PCl5）減少2.8-2=0.8mol，所以PCl3的物質(zhì)的量增加0.8mol，用PCl3表示的平均反應(yīng)速率為0.8mol/2L/20s=0.02 mol·L－1·s－1；平衡時(shí)c（PCl5）=2mol/2L=1mol/L，PCl5的濃度減少4mol/2L-1mol/L=1mol/L，則平衡時(shí)c（PCl3）=c(Cl2)=1mol/L，所以平衡常數(shù)K= c（PCl3）×c(Cl2)/ c（PCl5）=1mol·L－1;

（3）該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度降低，平衡逆向移動(dòng)，所以再達(dá)平衡時(shí)氯氣的濃度減少；

（4）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度高對正反應(yīng)有利，平衡常數(shù)增大，所以欲增大該反應(yīng)的K值，只能升高溫度，答案選D；

（5）溫度降低，反應(yīng)速率減小，達(dá)到平衡的時(shí)間加長，同時(shí)平衡逆向移動(dòng)，PCl5的物質(zhì)的量增加，所以與210℃的圖像相比，160℃的圖像在210℃圖像的上方，且后出現(xiàn)拐點(diǎn)，對應(yīng)的圖像見答案。

考點(diǎn)：考查對化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)速率的計(jì)算，化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系，化學(xué)平衡圖像的描述