在容積相同的兩個密閉容器A與B中,分別沖入等物質的量的PCl3(g)和Cl2(g),在容積相同的兩個密閉容器A與B中,分別沖入等物質的量的PCl3(g)和Cl2(g),在相同溫度下發生反應:PCl3(g) + Cl2(g)==PCl5(g),若A容器始終保持體積不變,B容器始終保持壓強不變,達平衡時測得A容器中PCl3的體積分數為20%,則B容器中PCl3的體積分數為多少? 為什么? 要過程。A、等于20%B、小于20%C、大于20%D、無法確定

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首先,這是一個正方向總體積減小的反應。在容器體積不變時,壓強肯定會比反應初始時降低,這種情況下PCl3反應了80%。對于容器B,由于其總保持壓強不變,所以相對于A來說,B就好比加了一個外界壓強維持其內部壓力;在加壓的情況下,體系應該向著總體積減小的方向移動,所以PCl3的轉化率增高,大于A中的80%,所以剩余的應小于20%選B

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上述兩種解法從不同的角度對該問題進行分析

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選B這是一個正方向總體積減小的反應。在壓強不變時,容器容積肯定會比反應初始時小,因此可將容器A中的反應分為兩階段來看: 第一階段與容器B相同(即始終保持壓強不變),此階段結束后,A容器中PCl3的體積分數與B容器中的相同; 第二階段,增大容積為反應前的容積,相當于減壓,此時平衡向逆反應方向移動,即A容器中PCl3的體積分數增大,此時A容器中PCl3的體積分數比B容器中的大。 因此B容器中PCl3的體積分數比A容器中的小,即小于20%