Question

磷单质及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。

（1）温度为时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 mol ，发生反应，经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据如下图。反应在前50s的平均速率__________，反应达到平衡后，升高温度，则______（填“增大”“减小”或“不变”），再次达到平衡后，的平衡浓度为，则反应的_____（填“＞”“=”或“＜”）0。

（2）温度为时，若平衡时体系的总压强为p，该反应的平衡常数______________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（3）温度为时，上述反应若在恒压容器中进行，则达到平衡后，的物质的量__________（填“大于”“小于”或“等于”）0.20mol，理由是___________。

（4）已知水解可生成亚磷酸。常温下，溶液的，亚磷酸与足量的NaOH溶液反应生成，则的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_________________。

（5）亚磷酸具有强还原性，可被氧化为。与NaOH溶液反应，反应混合物中含磷各粒子的分布分数（平衡时某粒子的浓度占粒子浓度之和的分数）与pH的关系如图所示。

①为获得尽可能纯的，pH应控制在_________。

②已知：25℃时，的电离常数为，，，则时，溶液中_________。

Answer

增大 ＞ （或0.042p） 大于 正反应为气体分子数增大的反应，在恒压条件下比在恒容条件下压强小，有利于反应正向进行，平衡时的物质的量增多 4～5.5（介于此区间内的任意值或区间均可） 6.2

【解析】

(1)分析图象知，反应在前50 s生成PCl3的物质的量为0.16 mol，根据反应PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)知PCl5的物质的量变化为0.16 mol，反应在前50 s的平均速率v(PCl5)＝0.16 mol÷(2 L×50 s)＝0.001 6 mol·L－1·s－1；当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率加快，故反应达到平衡后，升高温度，则v逆(Cl2)增大；根据图象知，反应达平衡后n(PCl3)＝0.2 mol，容器的体积为2 L，c(PCl3)＝0.1 mol·L－1，升高温度，反应再次达到平衡后，PCl3的平衡浓度为0.18 mol·L－1，说明升高温度，平衡正向移动；当其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则反应的ΔH＞0；

(2)分析图象结合反应PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)知温度为T℃时，反应达到平衡后n(Cl2)＝n(PCl3)＝0.2 mol，n(PCl5)＝0.8 mol，容器内气体的总物质的量为1.2 mol，氯气、三氯化磷、五氯化磷的物质的量分数分别为1/6、1/6、2/3，若平衡时体系的总压强为p，根据题给信息知氯气、三氯化磷、五氯化磷的平衡分压分别为p/6、p/6、2p/3，该反应的平衡常数Kp＝＝(或0.042p)；

(3)反应PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，正向为气体物质的量增大的反应，温度为T℃时，若反应在恒压容器中进行，随着反应的进行，容器内气体的物质的量逐渐增大，要想维持容器内压强不变，容器的容积应增大，增大体积相当于减小压强，则相当于原平衡向气体体积增大的方向移动，达到平衡后，PCl3的物质的量大于0.20 mol；

(4)根据题给信息知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，Na2HPO3为亚磷酸形成的正盐，迁移Na2CO3溶液进行作答。0.10 mol·L－1的Na2HPO3溶液呈碱性，一级水解远大于二级水解且盐类的水解是微弱的，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序是；

(5)①分析图象知，获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在4～5.5(介于此区间内的任意值或区间均可)。

②分析图象知，当pH＝8时，溶液中的含磷微粒为H2PO4－和HPO42－，c(H＋)＝1×10－8 mol·L－1，由Ka2＝＝6.2×10－8 mol·L－1，则6.2。