解题思路：化学反应的本质为旧键断裂，原子之间重新组合形成新的化学键．反应为可逆反应，平衡时PCl5、PCl3、Cl2三种物质都存在．
该反应为可逆反应，反应一段时间后又向其中加入37Cl2，反应过程中分子中化学键断裂，生成原子，原子之间重新组合形成新的化学键，生成新的物质．所以平衡时PCl5、PCl3、Cl2三种物质中都存在37Cl原子．
故选：D．
点评：
本题考点： 化学反应的可逆性．
考点点评： 考查可逆反应以及从化学键对反应本质的理解，难度不大，注意可逆反应向正逆反应同时进行．
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