Question

【题目】氮族元素单质及其化合物有着广泛应用。

（1）在1. 0 L密闭容器中放入0. 10mol PCl5(g)，一定温度进行如下反应:PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH1，反应时间(t)与容器内气体总压强(p/100kPa)的数据见下表：

时间t/s 温度	0	t1	t2	t3	t4	t5
T1	5. 00	7. 31	8. 00	8. 50	9. 00	9. 00
T2	6. 00	--	--	--	11. 00	11. 00

回答下列问题:

①PCl3的电子式为_______。

②T1温度下，反应平衡常数K=______。

③T1___T2（填“＞”、“＜”或“＝”，下同），PCl5的平衡转化率α1(T1) __α2(T2)。

（2）NO在一定条件下发生如下分解：3NO(g)N2O(g)+NO2(g)

在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母序号)。

a. n(N2O)=n(NO2) b. 容器内压强保持不变 c. v正(N2O)=v逆(NO2) d. 气体颜色保持不变

（3）次磷酸钴[Co(H2PO2)2]广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如下图。

①Co的电极反应式为_______。

②A、B、C为离子交换膜，其中B为____离子交换膜（填“阳”或“阴”）。

Answer 1

【答案】 0.32 mol·L－1 ＜ ＜ b、c、d Co－2e－=Co2＋ 阴

【解析】

(1) ① P原子最外层有5个电子，Cl原子最外层有7个电子，P原子与3个Cl原子形成3个共用电子对，PCl3的电子式为；因此，本题正确答案是:。

②相同条件下压强之比等于物质的量之比,反应后气体的总物质的量为9×0.1/5=0.18mol,

PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)

开始 0.1 0 0
转化 x x x
平衡 0.1-x x x

0.1-x+x+x=0.18,计算得出x=0.08；K=0.08×0.08/0.02=0.32；因此，本题正确答案是：0.32 mol·L－1。
③体积、物质的量不变,则压强与温度成正比,由表中数据可以知道, T1<T2；分解反应为吸热反应，焓变为正，升高温度平衡正向移动,可以知道PCl5的平衡转化率α1(T1) <α2(T2)。,因此，本题正确答案是: ＜， ＜。

（2）a. n(N2O)=n(NO2)，没有指明正逆反应速率，不能说明该反应已达到平衡状态，错误；

b.该反应为气体体积减小的反应，因此当容器内压强保持不变时，反应达到平衡状态，正确；

c. v正(N2O)=v逆(NO2)，标明正逆反应速率，且满足速率之比和系数成正比，可以判定反应已达到平衡状态，正确；

d. 气体颜色保持不变，也就是气体的浓度不发生变化，反应达到平衡状态，正确；

综上所述，本题选b、c、d 。

（3）①Co做为电解池的阳极，Co失电子，发生氧化反应，则Co的电极反应式为Co－2e－=Co2＋；综上所述，本题答案是：Co－2e－=Co2＋ 。

②产品室可得到次磷酸钴的原因是：阳极室的Co2＋通过阳离子交换膜进入产品室，原料室的H2PO2－通过阴离子交换膜进入产品室与Co2＋结合生成Co(H2PO2)2，所以B是阴离子交换膜；综上所述，本题答案是：阴。