Question

【題目】磷單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。

（1）溫度為時，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0 mol ，發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過一段時間后達到平衡，反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)如下圖。反應(yīng)在前50s的平均速率__________，反應(yīng)達到平衡后，升高溫度，則______（填“增大”“減小”或“不變”），再次達到平衡后，的平衡濃度為，則反應(yīng)的_____（填“＞”“=”或“＜”）0。

（2）溫度為時，若平衡時體系的總壓強為p，該反應(yīng)的平衡常數(shù)______________（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）。

（3）溫度為時，上述反應(yīng)若在恒壓容器中進行，則達到平衡后，的物質(zhì)的量__________（填“大于”“小于”或“等于”）0.20mol，理由是___________。

（4）已知水解可生成亞磷酸。常溫下，溶液的，亞磷酸與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成，則的溶液中各離子濃度由大到小的順序為_________________。

（5）亞磷酸具有強還原性，可被氧化為。與NaOH溶液反應(yīng)，反應(yīng)混合物中含磷各粒子的分布分數(shù)（平衡時某粒子的濃度占粒子濃度之和的分數(shù)）與pH的關(guān)系如圖所示。

①為獲得盡可能純的，pH應(yīng)控制在_________。

②已知：25℃時，的電離常數(shù)為，，，則時，溶液中_________。

Answer 1

【答案】 增大 ＞ （或0.042p） 大于 正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，在恒壓條件下比在恒容條件下壓強小，有利于反應(yīng)正向進行，平衡時的物質(zhì)的量增多 4～5.5（介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可） 6.2

【解析】

(1)分析圖象知，反應(yīng)在前50 s生成PCl3的物質(zhì)的量為0.16 mol，根據(jù)反應(yīng)PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)知PCl5的物質(zhì)的量變化為0.16 mol，反應(yīng)在前50 s的平均速率v(PCl5)＝0.16 mol÷(2 L×50 s)＝0.001 6 mol·L－1·s－1；當其他條件不變時，升高溫度，化學反應(yīng)速率加快，故反應(yīng)達到平衡后，升高溫度，則v逆(Cl2)增大；根據(jù)圖象知，反應(yīng)達平衡后n(PCl3)＝0.2 mol，容器的體積為2 L，c(PCl3)＝0.1 mol·L－1，升高溫度，反應(yīng)再次達到平衡后，PCl3的平衡濃度為0.18 mol·L－1，說明升高溫度，平衡正向移動；當其他條件不變時，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，則反應(yīng)的ΔH＞0；

(2)分析圖象結(jié)合反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)知溫度為T℃時，反應(yīng)達到平衡后n(Cl2)＝n(PCl3)＝0.2 mol，n(PCl5)＝0.8 mol，容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為1.2 mol，氯氣、三氯化磷、五氯化磷的物質(zhì)的量分數(shù)分別為1/6、1/6、2/3，若平衡時體系的總壓強為p，根據(jù)題給信息知氯氣、三氯化磷、五氯化磷的平衡分壓分別為p/6、p/6、2p/3，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝＝(或0.042p)；

(3)反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，正向為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，溫度為T℃時，若反應(yīng)在恒壓容器中進行，隨著反應(yīng)的進行，容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量逐漸增大，要想維持容器內(nèi)壓強不變，容器的容積應(yīng)增大，增大體積相當于減小壓強，則相當于原平衡向氣體體積增大的方向移動，達到平衡后，PCl3的物質(zhì)的量大于0.20 mol；

(4)根據(jù)題給信息知亞磷酸(H3PO3)為二元弱酸，Na2HPO3為亞磷酸形成的正鹽，遷移Na2CO3溶液進行作答。0.10 mol·L－1的Na2HPO3溶液呈堿性，一級水解遠大于二級水解且鹽類的水解是微弱的，則溶液中各離子濃度由大到小的順序是；

(5)①分析圖象知，獲得盡可能純的NaH2PO4，pH應(yīng)控制在4～5.5(介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可)。

②分析圖象知，當pH＝8時，溶液中的含磷微粒為H2PO4－和HPO42－，c(H＋)＝1×10－8 mol·L－1，由Ka2＝＝6.2×10－8 mol·L－1，則6.2。