Question

向2.0L恒容密闭容器中充人1.0mol PCl₅，在温度为T时发生如下反应

PCl₅(g) PCl₃(g)+C1₂(g)  H=124kJ·mol^-1。反应过程中测定的部分数据见下表：

时间t/s	0	50	150	250	350
n(PCL3）/mol	0	0.16	0.19	0.2	0.2

回答下列问题

（1）反应在前50 s的平均速率v(PCI₅)=________。

（2）温度为T时，该反应的化学平衡常数=________。

（3）要提高上述反应的转化率，可采取的措施有________。

（4）在温度为T时，若起始时向容器中充入0.5mol PCl₅和a mol Cl₂平衡时PCl₅的转化率仍为20％，则a=________。

（5）在热水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸(H₃ PO₄)，该反应的化学方程式是________。

若将0.01 mol PCI₅投入l L热水中，再逐滴加入AgNO₃溶液，先产生的沉淀是________ [已知Ksp(Ag₃ PO₄)=1.4 x 1 0^-16，Ksp(AgCl)=1.8 x 10^-10]。

（6）一定条件下，白磷溶于硝酸溶液产生一种氮氧化合物气体，该气体与白磷的物质的量之比为20：3，反应的化学方程式为____________________________。

Answer

（1）0.0016 mol/( L·s) （2）0.025

（3）升高温度（或降低压强或移走PCl3、Cl2等合理答案）

（4）0.1 （5）PCl5+4H2O = H3PO4+5HCl AgCl

（6）3P4 + 20HNO3 + 8H2O = 12H3PO4 + 20NO↑

【解析】

试题分析：（1）反应在前50 s的平均速率v(PCI3)=Δc/Δt=0.16mol÷2.0L÷50s=0.0016mol/(L·s).由于v(PCI5)= v(PCI3)= 0.0016 mol/( L·s).由表中数据可以看出，在温度为T，当反应达到平衡时，n(PCI3)= 0.2mol ,n(C12)=0.2mol.,n(PCI5)=0.8mol.所以c(PCI5)=0.4mol/L;c(PCI3)=0.1mol/L;c(C12)=0.1mol/L,所以化学平衡常数.（3）由于该反应的正反应为气体体积增大的吸热反应，所以要提高上述反应的转化率，可采取的措施有减小压强，或升高温度或从平衡混合物中分离出PCl3、Cl2等措施。（4）由于起始时向容器中充入0.5mol PCl5和a mol Cl2，而且平衡时PCl5的转化率仍为20％，则达到平衡时n(PCl5)=0.4mol;n(PCl3)=0.1mol;n(Cl2)= (0.1+a)molc(PCl5)= 0.2mol/L, c(PCl3) =0.05mol/Lc(Cl2)=(0.1+a)/2L .解得a=0.1mol。（5）在热水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸(H3 PO4)的化学方程式是PCl5+4H2O = H3PO4+5HCl。若将0.01 mol PCI5投入l L热水中则产生的Cl-的浓度为c(Cl-)=0.05mol/L，而H3PO4是弱电解质，c(PO43-) <<0.01mol/L. 所以再逐滴加入AgNO3溶液首先要产生AgCl沉淀。（6）根据题意可得方程式为：3P4 + 20HNO3 + 8H2O = 12H3PO4 + 20NO↑

考点：考查化学反应速率、化学平衡常数、外界条件对化学平衡移动的影响的知识。