Question

11．PCl₅的热分解反应：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）△H＞0．
（1）写出反应的平衡常数表达式$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$．
（2）已知t℃时，在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00mol PCl₅，达到平衡后，测得容器内PCl₃的浓度为0.150mol•L^-1．
①该温度下的平衡常数K为0.45．
②在210℃时，反应PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）的平衡常数K′为1，则t＜210℃（填“＞”、“=”或“＜”）．
③该温度下PCl₅的分解率为75%．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；
（2）①t℃时，在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00molPCl₅，达到平衡后，测得容器内PCl₃的浓度为0.150mol/L，则：
               PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
起始量（mol/L）：0.2        0       0
变化量（mol/L）：0.150      0.150   0.150
平衡量（mol/L）：0.05       0.150   0.150
代入平衡常数表达式计算；
②判断平衡常数相对大小，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大；
③分解率=$\frac{浓度变化量}{起始浓度}$×100%．

解答 解：（1）PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）化学平衡常数K=$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$，
故答案为：$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$；
（2）①t℃时，在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00molPCl₅，达到平衡后，测得容器内PCl₃的浓度为0.150mol/L，则：
                PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
起始量（mol/L）：0.2        0         0
变化量（mol/L）：0.150      0.150     0.150
平衡量（mol/L）：0.05       0.150     0.150
t℃是平衡常数K=$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$=$\frac{0.15×0.15}{0.05}$=0.45，
故答案为：0.45；
②在210℃时，反应PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）的平衡常数K′=1，大于t℃是平衡常数K=0.45，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故t℃＜210℃，
故答案为：＜；
③该温度下PCl₅的分解率为=$\frac{0.15mol/L}{0.2mol/L}$×100%=75%，
故答案为：75%．

点评 本题考查化学平衡计算，涉及平衡常数及其应用，难度不大，注意对基础知识的理解掌握．