Question

向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl₅，在溫度為T時(shí)發(fā)生反應(yīng)PCl₅(g)  PCl₃(g)＋Cl₂(g)　ΔH＝＋124 kJ·mol^－1。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

時(shí)間t/s	0	50	150	250	350
n(PCl3)/mol	0	0.16	0.19	0.2	0.2

回答下列問題：

(1)反應(yīng)在前50 s的平均速率v(PCl₅)＝____________。

(2)溫度為T時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)＝________。

(3)要提高上述反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有______________。

(4)在溫度為T時(shí)，若起始時(shí)向容器中充入0.5 mol PCl₅和a mol Cl₂平衡時(shí)PCl₅的轉(zhuǎn)化率仍為20%，則a＝________。

(5)在熱水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸(H₃PO₄)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。

若將0.01 mol PCl₅投入1 L熱水中，再逐滴加入AgNO₃溶液，先產(chǎn)生的沉淀是________[已知K_sp(Ag₃PO₄)＝1.4×10^－16，K_sp(AgCl)＝1.8×10^－10]。

(6)一定條件下，白磷溶于硝酸溶液產(chǎn)生一種氮氧化合物氣體，生成該氣體與消耗的白磷的物質(zhì)的量之比為20∶3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。

Answer 1

(1)0.001 6 mol·L^－1·s^－1　(2)0.025

(3)升高溫度(或降低壓強(qiáng)或移走PCl₃、Cl₂等合理答案)

(4)0.1

(5)PCl₅＋4H₂O===H₃PO₄＋5HCl　AgCl(填名稱“氯化銀”也可)

(6)3P₄＋20HNO₃＋8H₂O===12H₃PO₄＋20NO↑

[解析] (1)v(PCl₅)＝v(PCl₃)＝＝1.6×10^－3mol·L^－1·s^－1。

(2)　　　　　　　　PCl₅(g) PCl₃(g)＋Cl₂(g)　

起始濃度(mol·L^－1)：0.5　　　　　0　　　0

轉(zhuǎn)化濃度(mol·L^－1)：0.1　　　　　0.1　　0.1

平衡濃度(mol·L^－1)：0.4　　　　　0.1　　0.1

K＝＝＝0.025。

(3)該反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，可通過升高溫度和降低壓強(qiáng)的方式使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，也可以通過減少產(chǎn)物的方式使平衡正向移動(dòng)。

(4)溫度不變，平衡常數(shù)不變。因該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，應(yīng)符合“等量”原則才能達(dá)到等效平衡。

　　　　　　　　PCl₅(g) PCl₃(g)＋Cl₂(g)　

起始濃度(mol·L^－1)：0.25　　　　　0　　　

轉(zhuǎn)化濃度(mol·L^－1)：0.05　　 　 　0.05　　0.05

平衡濃度(mol·L^－1)：0.20　 　 　　0.05　　0.05＋

K＝＝＝0.025，解得a＝0.1。

(5)H₃PO₄是弱酸，難以電離出PO，HCl是強(qiáng)酸，故先產(chǎn)生的沉淀是AgCl。

(6)硝酸具有強(qiáng)氧化性，將白磷氧化為磷酸，根據(jù)得失電子守恒(設(shè)氮氧化物中氮的化合價(jià)為x)，則有20×(5－x)＝12×5，x＝2，即生成NO，反應(yīng)方程式為3P₄＋20HNO₃＋8H₂O＝12H₃PO₄＋20NO↑。