Question

【題目】溫度為T時，在4.0 L恒容密閉容器中充入2.0 mol PCl5，發生反應:

PCl5（g）PCl3（g）＋Cl2（g），反應時間（t）與容器內氣體總壓強（p）的數據見下表：

t/s	0	50	150	250	350
總壓強p/100kPa	100	116	119	120	120

（1）由總壓強p和起始壓強p0計算反應物PCl5的轉化率α（PCl5）的表達式為？平衡時PCl5的轉化率為多少?

（2）反應在前50 s的平均速率v（PCl3）為多少？

（3）該溫度下的平衡常數為多少？

Answer 1

【答案】（1）α=（P-P0）/P0×100%（2分）20%（2分）

（2）0.0016mol/（L·s）（2分）（3）0.025mol/L（2分）

【解析】

試題分析：（1） PCl5（g）PCl3（g）＋Cl2（g）

起始量（mol） 2 0 0

轉化量（mol） x x x

平衡量（mol）2－x x x

根據表中數據可知

解得x＝0.4＝

所以反應物PCl5的轉化率α（PCl5）的表達式為×100%

平衡時PCl5的轉化率為×100%＝20%

（2） PCl5（g）PCl3（g）＋Cl2（g）

起始量（mol） 2 0 0

轉化量（mol） y y y

50s時（mol） 2－y y y

根據表中數據可知

解得y＝0.32

因此反應在前50 s的平均速率v（PCl3）為＝0.0016mol/（L·s）

（3）根據以上分析可知平衡時PCl5（g）、PCl3（g）、Cl2（g）濃度分別是0.4mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，所以該溫度下平衡常數K＝＝0.025