Question

（14分）

I．甲、乙、丙、丁四种物质存在转化关系：

（1）若甲、乙均为空气主要成分，甲所含元素的简单阴离子的结构示意图为            。

（2）若乙是生活常见金属单质，丙→丁的离子方程式为            。

（3）若丙既能与强酸又能与强碱反应，则丙的化学式为            （任写1种）。

II．一定温度下，容积为1 L的密闭容器中投入0.5 mol PCl₅(g)，存在平衡：PCl₅(g)PCl₃(g)+ Cl₂(g)。反应过程中测得部分数据如下表：

时间	n(PCl5)/mol	n(PCl3)/mol	n(Cl2)/mol
0	0.5	0	0
t1	0.45
t2		0.1
t3	0.4

（4）t₁时刻，测得反应吸收的热量为a kJ。PCl₃(g)与Cl₂(g)反应的热化学反应方程式为     。

（5）t₂时：v_正     v_逆（填“>”、“<”或“=”）。

（6）相同温度下，改为往容器中投入0.2 mol PCl₅(g)、0.2 mol PCl₃(g)、0.1 mol Cl₂(g)，到达平

衡前，PCl₅的物质的量将      （填“增大”、“减小”、“不变”）。

Answer

（15分）

（1） 2分

（2）2Fe3++ Fe = 3Fe3+ 3分

（3）Al(OH)3、NaHCO3等合理答案 2分

（4）PCl3(g)+ Cl2(g) PCl5(g) △H = -20akJ/mol 3分

（5）= 2分

（6）增大

【解析】

试题分析：（1）若甲、乙是空气的主要成分，则为氮气和氧气，甲是氮气与氧气反应生成NO，NO再与氧气反应生成二氧化氮，所以丁是二氧化氮，则甲中N元素的阴离子是N3-，核外电子数是10，核内质子数是7，则离子结构示意图为；

（2）若乙是生活常见金属单质，根据该流程图可判断该金属为变价金属，所以乙为Fe，则甲是氯气，丙是氯化铁，丁是氯化亚铁，氯化铁与Fe反应生成氯化亚铁，离子方程式是2Fe3++ Fe = 3Fe3+；

（3）丙既能与强酸又能与强碱反应，则两性物质中氢氧化铝具备此性质，则甲是氯化铝，乙是氢氧化钠，丙是氢氧化铝，丁是偏铝酸钠；其次还有碳酸氢钠也具有此性质，甲是二氧化碳，乙是氢氧化钠，丙是碳酸氢钠，丁是碳酸钠，所以丙的化学式可以是Al(OH)3、NaHCO3等；

（4）t1时刻，消耗PCl5的物质的量是0.5-0.45=0.05mol，则消耗1molPCl5时反应吸收的热量是akJ/0.05=20akJ，PCl3(g)与Cl2(g)反应与PCl5的分解反应是互逆的，则反应热互为相反数，所以PCl3(g)与Cl2(g)反应的热化学方程式是PCl3(g)+ Cl2(g) PCl5(g) △H = -20akJ/mol；

（5）t2时，PCl3的物质的量是0.1mol，则PCl5的物质的量是0.5-0.1=0.4mol，与t3时的物质的量相同，说明t2时刻为平衡状态，所以v正= v逆；

（6）根据平衡时各物质的浓度：PCl5的平衡浓度是0.4molmol/L、PCl3(g)与Cl2(g)的平衡浓度是0.1mol/L，则该反应的平衡常数为0.12/0.4=0.025，相同温度下，改为往容器中投入0.2 mol PCl5(g)、0.2 mol PCl3(g)、0.1 mol Cl2(g)，则Qc=0.1×0.2/0.2=0.1>K，所以反应逆向进行，PCl5的物质的量将增大。

考点：考查物质推断，反应速率的计算，平衡常数的应用，热化学方程式的书写