Question

7．已知：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）．
（1 ）写出此反应的化学平衡常数表达式；
（2）已知某温度下，在容器为10L的密闭容器中充入1.10mol PCl₅，达平衡后，测得容器内PCl₃的浓度为0.1mol/L．计算此温度下的化学平衡常数；
（3）在上述温度下，在容器为2L的密闭容器中充入4mol PCl₅．计算达到平衡时PCl₅的分解率．

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）在容器为10L的密闭容器中充入1.10mol PCl₅，达平衡后，测得容器内PCl₃的浓度为0.1mol/L，则：
               PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
起始浓度（mol/l）：0.11      0      0
变化浓度（mol/L）：0.1       0.1    0.1
平衡浓度（mol/L）：0.01      0.1    0.1
代入平衡常数表达式K=$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$计算；
（3）温度相同，平衡常数相同，设平衡时 PCl₅的浓度变化量为xmol/L，表示出平衡常数各组分浓度，代入平衡常数表达式列方程计算解答．

解答 解：（1）PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）的平衡常数表达式K=$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$，
答：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）的平衡常数表达式为$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$．
（2）在容器为10L的密闭容器中充入1.10mol PCl₅，达平衡后，测得容器内PCl₃的浓度为0.1mol/L，则：
               PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
起始浓度（mol/l）：0.11      0        0
变化浓度（mol/L）：0.1       0.1      0.1
平衡浓度（mol/L）：0.01      0.1      0.1
平衡常数K=$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$=$\frac{0.1×0.1}{0.01}$=1，
答：该温度下平衡常数为1；
（3）温度相同，平衡常数相同，设平衡时 PCl₅的浓度变化量为xmol/L，则：
               PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
起始浓度（mol/l）：2         0        0
变化浓度（mol/L）：x         x         x
平衡浓度（mol/L）：2-x       x         x
则$\frac{x×x}{2-x}$=1，解得x=1
达到平衡时PCl₅的分解率为$\frac{1mol/L}{2mol/L}$×100%=50%，
答：达到平衡时PCl₅的分解率为50%．

点评 本题考查化学平衡计算，难度不大，注意三段式解题法在化学平衡计算中应用，注意掌握平衡常数的应用．