Question

【题目】PH3是粮食杀虫处理时常用的熏蒸杀虫剂；水煤气变换时产生的PH3能使催化剂中毒，必须脱除。回答下列问题：

（1）PH3通入NaClO溶液脱除PH3时，氧化产物是一种含氧酸且反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，则该含氧酸的化学式为______。

（2）已知下列键能数据及P4（白磷）分子结构：

化学键	P-P	H-H	P-H
键能/（kJmol-1）	213	436	322

则反应4PH3（g）P4（g）+6H2（g）△H=______kJmol-1；某温度时平衡体系中c（PH3）=0.25molL-1，c（H2）=c（P4）=0.50molL-1，则平衡常数K=______。

（3）文献报道“反应6.25CO2（g）+Fe3O4（s）+3PH3（g）=3FePO4（s）+4.5H2O（g）+6.25C（s）”是铁触媒中毒的主导反应，其平衡常数Kp（Kp为以分压表示的平衡常数）的对数值与温度的关系如图所示：

①该反应的△H______0（填“＞”“＜”或“=”）。

②图中lgKp=______[列出用分压p（CO2）、p（PH3）、p（H2O）表示的计算式]。

（4）反应（CH3）3AuPH3→（CH3）AuPH3+C2H6的历程如下：

第一步：（CH3）3AuPH3（CH3）3Au+PH3（快反应）

第二步：（CH3）3AuC2H6+CH3Au（慢反应）

第三步：CH3Au+PH3（CH3）AuPH3（快反应）

①反应的中间产物有PH3、______。

②第______步（填“一”“二”或“三”）反应的活化能最大。

（5）用Cu2+、Pd2+液相脱除PH3的反应为：PH3+2O2H3PO4，其他条件相同时溶解在溶液中O2的体积分数、PH3的净化效率与时间的关系如图所示：

O2的体积分数大，PH3的净化效率高的原因是______（用碰撞理论等说明）。

Answer 1

【答案】H3PO4 -30 2 ＜ 4.5lgP（H2O）-6.25lgP（CO2）-3lgP（PH3）或lg （CH3）3Au和CH3Au 二 O2的体积分数越大，有效碰撞的几率增加，氧化更多的PH3，净化效率高

【解析】

（1）由题意，PH3通入NaClO溶液脱除PH3时，氧化产物是一种含氧酸，PH3作还原剂，NaClO作氧化剂，该含氧酸为磷酸，又因为反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，则反应中NaClO的系数为4，PH3和H3PO4系数为1，根据质量守恒和得失电子守恒，还原产物为NaCl，计量系数为4，化学反应方程式为：4NaClO+PH3=H3PO4+4NaCl，

答案为：H3PO4；

（2）反应热=反应物键能-生成物键能，根据表格数据和物质结构△H=3×4×322 kJmol-1-6×213 kJmol-1-6×436 kJmol-1=-30 kJmol-1；根据反应4PH3（g）P4（g）+6H2（g），该反应平衡常数表达式为K====2

答案为：2；

（3）①根据图像，温度越高，平衡常数Kp的对数值越小，则平衡常数Kp越小，说明反应向逆向移动，因此该反应正向为放热反应，△H<0；

答案为：<；

②根据反应6.25CO2（g）+Fe3O4（s）+3PH3（g）=3FePO4（s）+4.5H2O（g）+6.25C（s），用压强表示该反应的平衡常数的表达式为Kp=，则lgKp= lg；

答案为：lg或4.5lgP（H2O）-6.25lgP（CO2）-3lgP（PH3）

（4）①根据反应历程，第一步+第二步+第三步反应可得（CH3）3AuPH3→（CH3）AuPH3+C2H6，则中间产物有PH3、CH3Au、（CH3）3Au；

答案为：CH3Au、（CH3）3Au；

②反应的活化能越大，该反应需要的能量越多，反应进行需要的时间越长，即反应进行的慢，活化能越高，根据反应历程，第二步是慢反应，活化能最大；

答案为：二；

（5）根据图像显示，当氧气的体积分数较大时，PH3的净化效率高，利用碰撞理论来分析，O2的体积分数越大，单位体积内有效碰撞的几率增加，能氧化更多的PH3，净化效率高。

答案为：O2的体积分数越大，有效碰撞的几率增加，氧化更多的PH3，净化效率高。