Question

向2.0L恒容密閉容器中充人1.0mol PCl₅，在溫度為T時發生如下反應
PCl₅(g) PCl₃(g)+C1₂(g) H=124kJ·mol^-1。反應過程中測定的部分數據見下表：

時間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）反應在前50 s的平均速率v(PCI₅)=________。
（2）溫度為T時，該反應的化學平衡常數=________。
（3）要提高上述反應的轉化率，可采取的措施有________。
（4）在溫度為T時，若起始時向容器中充入0.5mol PCl₅和a mol Cl₂平衡時PCl₅的轉化率仍為20％，則a=________。
（5）在熱水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸(H₃ PO₄)，該反應的化學方程式是________。
若將0.01 mol PCI₅投入l L熱水中，再逐滴加入AgNO₃溶液，先產生的沉淀是________ [已知Ksp(Ag₃ PO₄)="1.4" x 1 0^-16，Ksp(AgCl)="1.8" x 10^-10]。
（6）一定條件下，白磷溶于硝酸溶液產生一種氮氧化合物氣體，該氣體與白磷的物質的量之比為20：3，反應的化學方程式為____________________________。

Answer 1

（1）0.0016 mol/( L·s) （2）0.025
（3）升高溫度（或降低壓強或移走PCl₃、Cl₂等合理答案）
（4）0.1  （5）PCl₅+4H₂O = H₃PO₄+5HCl   AgCl
（6）3P₄ + 20HNO₃ + 8H₂O = 12H₃PO₄ + 20NO↑

試題分析：（1）反應在前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).由表中數據可以看出，在溫度為T，當反應達到平衡時，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,所以化學平衡常數.（3）由于該反應的正反應為氣體體積增大的吸熱反應，所以要提高上述反應的轉化率，可采取的措施有減小壓強，或升高溫度或從平衡混合物中分離出PCl₃、Cl₂等措施。（4）由于起始時向容器中充入0.5mol PCl₅和a mol Cl₂，而且平衡時PCl₅的轉化率仍為20％，則達到平衡時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）在熱水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸(H₃ PO₄)的化學方程式是PCl₅+4H₂O = H₃PO₄+5HCl。若將0.01 mol PCI₅投入l L熱水中則產生的Cl^-的濃度為c(Cl^-)=0.05mol/L，而H₃PO₄是弱電解質，c(PO₄^3-) <<0.01mol/L. 所以再逐滴加入AgNO₃溶液首先要產生AgCl沉淀。（6）根據題意可得方程式為：3P₄ + 20HNO₃ + 8H₂O = 12H₃PO₄ + 20NO↑