Question

【題目】Ⅰ、反應(yīng)A（g）+B（g）C（g）+D（g）過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題．

（1）該反應(yīng)是_________反應(yīng)（填“吸熱”、“放熱”）。

（2）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率_______（填“增大”、“減小”、“不變”）。

（3）反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？_____（填“有”、“無”），原因是____。

（4）在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是：E1____（填“增大”、“減小”、“不變”）。

Ⅱ、五氯化磷(PCl5)是有機(jī)合成中重要的氯化劑，可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到：PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g) △H=－0.930 kJmol-1 。某溫度下，在容積恒定為2.0L的密閉容器中充入2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

t/s	0	50	150	250	350
n(PCl5)/mol	0	0.24	0.36	0.40	0.40

（1）50~150s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(PCl3)=___________。

（2）該溫度下，此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為___________。

（3）反應(yīng)至250s時(shí)，該反應(yīng)放出的熱量為______________kJ。

（4）下列關(guān)于上述反應(yīng)的說法中，正確的是__________（填字母序號(hào)）。

a．無論是否達(dá)平衡狀態(tài)，混合氣體的密度始終不變

b．300s時(shí)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率同時(shí)增大

c．350s時(shí)，向該密閉容器中充入氮?dú)�，平衡向正反�?yīng)方向移動(dòng)

d．相同條件下，若起始向該密閉容器中充入1．2molPCl3、0．5molCl2 和0．15mol PCl5，則反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行

Answer 1

【答案】放熱 減小 無 催化劑不改變反應(yīng)物總能量與生成物總能量之差即反應(yīng)熱不變 減小 6×10-4 mol/(Ls)或0．0006mol/(Ls) 0.83或5/6 0.372 abd

【解析】

Ⅰ、（1）根據(jù)反應(yīng)物與生成物能量的相對(duì)大小分析；

（2）根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響分析；

（3）、（4）加入催化劑只能改變反應(yīng)途徑，降低反應(yīng)活化能，增大反應(yīng)速率，不改變化學(xué)反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)的能量，對(duì)反應(yīng)熱沒有影響。

Ⅱ、（1）由表格數(shù)據(jù)可知，50~150s內(nèi)△n(PCl5)=0.12mol，由此計(jì)算v(PCl3)；

（2）由表格數(shù)據(jù)可知，250s時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡時(shí)n(PCl5)=0.40mol，由起始量建立三段式，求出平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，再計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)；

（3）250s時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡時(shí)生成n(PCl5)=0.40mol，結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)放出的熱量；

（4）依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理進(jìn)行分析解答。

Ⅰ、（1）由圖可知反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱反應(yīng)；

（2）已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡逆移，則轉(zhuǎn)化率減小，故答案為：減��；（3）、（4）加入催化劑只能改變反應(yīng)途徑，使E1(活化能)減小，E2同時(shí)減小，增大反應(yīng)速率，不改變化學(xué)反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)的能量，而反應(yīng)熱只與化學(xué)反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)，因此使用催化劑對(duì)反應(yīng)熱沒有影響。故答案為：無；催化劑不改變反應(yīng)物總能量與生成物總能量之差即反應(yīng)熱不變；

Ⅱ、（1）由表格數(shù)據(jù)可知，50~150s內(nèi)△n(PCl5)=0.12mol，依據(jù)化學(xué)方程式可知△n(PCl3)=0.12mol，△c(PCl3)=0.12mol/2.0L=0.06mol/L，50~150s內(nèi)v(PCl3)== 6×10-4 mol/(Ls)，故答案為：6×10-4 mol/(Ls)或0．0006mol/(Ls)；

（2）由表格數(shù)據(jù)可知，250s時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡時(shí)n(PCl5)=0.40mol，由起始量建立如下三段式：

PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)

開始（mol/L）：1.0 0.5 0

變化（mol/L）：0.2 0.2 0.2

平衡（mol/L）：0.8 0.3 0.2

平衡常數(shù)K= c(PCl5)/ c(PCl3) c(Cl2)= 0.2 mol/L /(0.8 mol/L×0.3 mol/L)= 0.83, 故答案為：0.83或5/6;

（3）生成1mol五氯化磷放出93.0kJ熱量，250s時(shí)生成n（PCl5）=0.40mol，放出熱量=0.40mol×93.0kJ/mol=37.2kJ，故答案為：37.2；
（4）a．反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變、容器體積不變，根據(jù)ρ=m/V知，無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)密度始終不變，故a正確；

b．所有的化學(xué)反應(yīng)只要升高溫度正逆反應(yīng)速率都增大，所以該反應(yīng)升高溫度正逆反應(yīng)速率都增大，故b正確；

c.350s時(shí)，向該密閉容器中充入氮?dú)�，參加反�?yīng)的各氣體分壓不變、濃度不變，則化學(xué)平衡不移動(dòng)，故c錯(cuò)誤；

d．相同條件下，若起始向該密閉容器中充入1.0molPCl3和0.2molCl2，與原反應(yīng)相比，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，則生成五氯化磷物質(zhì)的量小于原來一半，故d正確；故選abd。