Question

7．已知：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）．
（1 ）寫出此反應的化學平衡常數表達式；
（2）已知某溫度下，在容器為10L的密閉容器中充入1.10mol PCl₅，達平衡后，測得容器內PCl₃的濃度為0.1mol/L．計算此溫度下的化學平衡常數；
（3）在上述溫度下，在容器為2L的密閉容器中充入4mol PCl₅．計算達到平衡時PCl₅的分解率．

Answer 1

分析 （1）化學平衡常數是指：一定溫度下，可逆反應到達平衡時，生成物的濃度系數次冪之積與反應物的濃度系數次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學平衡常數中寫出；
（2）在容器為10L的密閉容器中充入1.10mol PCl₅，達平衡后，測得容器內PCl₃的濃度為0.1mol/L，則：
               PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
起始濃度（mol/l）：0.11      0      0
變化濃度（mol/L）：0.1       0.1    0.1
平衡濃度（mol/L）：0.01      0.1    0.1
代入平衡常數表達式K=$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$計算；
（3）溫度相同，平衡常數相同，設平衡時 PCl₅的濃度變化量為xmol/L，表示出平衡常數各組分濃度，代入平衡常數表達式列方程計算解答．

解答 解：（1）PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）的平衡常數表達式K=$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$，
答：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）的平衡常數表達式為$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$．
（2）在容器為10L的密閉容器中充入1.10mol PCl₅，達平衡后，測得容器內PCl₃的濃度為0.1mol/L，則：
               PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
起始濃度（mol/l）：0.11      0        0
變化濃度（mol/L）：0.1       0.1      0.1
平衡濃度（mol/L）：0.01      0.1      0.1
平衡常數K=$\frac{c（PC{l}_{3}）×c（C{l}_{2}）}{c（PC{l}_{5}）}$=$\frac{0.1×0.1}{0.01}$=1，
答：該溫度下平衡常數為1；
（3）溫度相同，平衡常數相同，設平衡時 PCl₅的濃度變化量為xmol/L，則：
               PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
起始濃度（mol/l）：2         0        0
變化濃度（mol/L）：x         x         x
平衡濃度（mol/L）：2-x       x         x
則$\frac{x×x}{2-x}$=1，解得x=1
達到平衡時PCl₅的分解率為$\frac{1mol/L}{2mol/L}$×100%=50%，
答：達到平衡時PCl₅的分解率為50%．

點評 本題考查化學平衡計算，難度不大，注意三段式解題法在化學平衡計算中應用，注意掌握平衡常數的應用．