Question

【題目】一定溫度下，向2L的密閉容器中充入2molPCl3（g）和1molCl2（g），發生反應：PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g），5min達平衡，容器中的壓強為開始時的 ，并且放出37.2kJ的熱量，請回答下列問題：
（1）前5min內，v（Cl2）=molL﹣1min，此溫度下，平衡常數K= ．
（2）下列哪個圖象能正確說明上述反應在進行到t1時刻時，達到平衡狀態 ．

（3）平衡后，從容器中移走0.4molPCl3 ， 0.2molCl2和0.2molPCl5 ， 則平衡（填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”），c（PCl3）（填“增大”“減小”或“不變”）．
（4）相同條件下，若起始時，向2L的密閉容器中充入1molPCl3（g）和1molPCl5（g），反應達平衡后，理論上吸收 kJ的熱量．
（5）PCl5與足量的水能完全反應生成H3PO4和HCl，將反應后的混合液逐滴加入到過量的Na2CO3溶液中，請寫出可能發生反應的離子方程式 ． （已知：H3PO4的電離平衡常數：Ka1=7.52×10﹣3 ， Ka2=6.23×10﹣8 ， Ka3=2.2×10﹣13；H2CO3的電離平衡常數：Ka1=4.3×10﹣7 ， Ka2=5.61×10﹣11）

Answer 1

【答案】
（1）0.04；0.83
（2）AC
（3）不移動；減小
（4）55.8
（5）H++CO32﹣=HCO3﹣、H3PO4+2CO32﹣=HPO42﹣+2HCO3﹣
【解析】解：（1）設平衡時參加反應的氯氣為xmol，則：
PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g）
起始量（mol）：2 1 0
變化量（mol）：x x x
平衡量（mol）：2﹣x 1﹣x x
恒溫恒容下，壓強之比等于物質的量之比，則 = ，解得x=0.4，則v（Cl2）= =0.04mol/（L．min），平衡常數K= = = =0.83，所以答案是：0.04；0.83；（2）A．混合氣體總質量不變，隨反應進行總物質的量減小，平均相對分子質量減小，若向逆反應進行平均相對分子質量會增大，故平均相對分子質量不變說明到達平衡，故A正確； B．混合氣體總質量不變，容器的容積不變，密度始終不變，故B錯誤； C．隨反應進行，正反應速率減低，反應速率不再變化，說明到達平衡，故C正確； D．t1時刻后PCl5的質量分數增大，Cl2質量分數減小，說明t1時刻時反應向正反應進行，故D錯誤，故選：AC；（3）平衡后，從容器中移走0.4molPCl3 ， 0.2molCl2和0.2molPCl5 ， 濃度商Qc= =0.83=K，平衡不移動，c（PCl3）減小，
所以答案是：不移動；減小；（4）設平衡時反應的PCl5（g）為ymol，則：
PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g）
起始量（mol）：1 0 1
變化量（mol）：y y y
平衡量（mol）：1+y y 1﹣y
則 = ，解得y=0.6，由（1）中計算可知0.4mol氯氣反應放出37.2kJ的熱量，則生成0.6mol氯氣吸收的熱量為37.2kJ× =55.8kJ，所以答案是：55.8kJ；（5）碳酸鈉足量，與鹽酸反應生成氯化鈉與碳酸氫鈉，反應離子方程式為：H++CO32﹣=HCO3﹣；由磷酸、碳酸的電離平衡常數可知，酸性H3PO4＞H2CO3＞H2PO4﹣＞HCO3﹣＞HPO42﹣ ， 碳酸鈉足量，與磷酸反應生成碳酸氫鈉、Na2HPO4 ， 反應離子方程式為：H3PO4+2CO32﹣=HPO42﹣+2HCO3﹣ ， 所以答案是：H++CO32﹣=HCO3﹣、H3PO4+2CO32﹣=HPO42﹣+2HCO3﹣ ．
【考點精析】掌握化學平衡狀態本質及特征和化學平衡的計算是解答本題的根本，需要知道化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．