Question

【题目】次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：

（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：_______________________________________

（2）(H3PO2)中，磷元素的化合价为_________________

（3）H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1，则氧化产物为：________填化学式)

（4）已知：甲醇脱水反应 ①2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H1＝－23.9kJ·mol－1

甲醇制烯烃反应

②2CH3OH(g)＝C2H4 (g)＋2H2O(g) △H2＝－29.1kJ·mol－1

乙醇异构化反应

③CH3CH2OH(g)＝CH3OCH3(g)) △H3＝+50.7kJ·mol－1

则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的 △H＝________kJ·mol－1

（5）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1]

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K＝________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)

②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为：______，理由是：__________

Answer 1

【答案】 H3PO2 H++H2PO2- +1 H3PO4 -45.5 K=0.07(MPa)-1 P1< P2< P3< P4 反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高

【解析】（1）H3PO2是一元中强酸，溶液中部分电离出氢离子，所以其电离方程式为H3PO2H2PO2-+H+；（2）H3PO2中，总化合价为0，其中氢元素为+1价，氧元素为-2价，则P元素的化合价为+1价；（3）该反应中Ag+为氧化剂，H3PO2为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1。设反应产物中P的化合价为x，根据化合价升降相等可得，4×(1-0)=1×(x-1)，解得x=5，所以氧化产物为+5价的H3PO4；（4）已知：

①2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H1＝－23.9kJ·mol－1

②2CH3OH(g)＝C2H4 (g)＋2H2O(g) △H2＝－29.1kJ·mol－1

③CH3CH2OH(g)＝CH3OCH3(g)) △H3＝+50.7kJ·mol－1

根据盖斯定律可知①－②－③即得到乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g) 的反应热△H＝－45.5 kJ·mol－1。

（5）①该温度下，乙烯的转化率为0.2，设起始时乙烯和水的物质的量为nmol，则反应的乙烯和水的物质的量分别为0.2nmol，平衡时两者的物质的量均为0.8nmol；生成的乙醇的物质的量为0.2nmol，平衡时总的物质的量为1.8nmol，乙烯、水、乙醇的物质的量分数分别为0.8/1.8，0.8/1.8，0.2/1.8，因此乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数为 (MPa)-1；②由方程式C2H4 (g) + H2O(g)＝C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是：P1< P2< P3< P4。