在容积相同的两个密闭容器A与B中,分别冲入等物质的量的PCl3(g)和Cl2(g),在容积相同的两个密闭容器A与B中,分别冲入等物质的量的PCl3(g)和Cl2(g),在相同温度下发生反应:PCl3(g) + Cl2(g)==PCl5(g),若A容器始终保持体积不变,B容器始终保持压强不变,达平衡时测得A容器中PCl3的体积分数为20%,则B容器中PCl3的体积分数为多少? 为什么? 要过程。A、等于20%B、小于20%C、大于20%D、无法确定
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首先,这是一个正方向总体积减小的反应。在容器体积不变时,压强肯定会比反应初始时降低,这种情况下PCl3反应了80%。对于容器B,由于其总保持压强不变,所以相对于A来说,B就好比加了一个外界压强维持其内部压力;在加压的情况下,体系应该向着总体积减小的方向移动,所以PCl3的转化率增高,大于A中的80%,所以剩余的应小于20%选B
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上述两种解法从不同的角度对该问题进行分析
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选B这是一个正方向总体积减小的反应。在压强不变时,容器容积肯定会比反应初始时小,因此可将容器A中的反应分为两阶段来看: 第一阶段与容器B相同(即始终保持压强不变),此阶段结束后,A容器中PCl3的体积分数与B容器中的相同; 第二阶段,增大容积为反应前的容积,相当于减压,此时平衡向逆反应方向移动,即A容器中PCl3的体积分数增大,此时A容器中PCl3的体积分数比B容器中的大。 因此B容器中PCl3的体积分数比A容器中的小,即小于20%