Question

【题目】一定温度下，向2L的密闭容器中充入2molPCl3（g）和1molCl2（g），发生反应：PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g），5min达平衡，容器中的压强为开始时的 ，并且放出37.2kJ的热量，请回答下列问题：
（1）前5min内，v（Cl2）=molL﹣1min，此温度下，平衡常数K= ．
（2）下列哪个图象能正确说明上述反应在进行到t1时刻时，达到平衡状态 ．

（3）平衡后，从容器中移走0.4molPCl3 ， 0.2molCl2和0.2molPCl5 ， 则平衡（填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”），c（PCl3）（填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）相同条件下，若起始时，向2L的密闭容器中充入1molPCl3（g）和1molPCl5（g），反应达平衡后，理论上吸收 kJ的热量．
（5）PCl5与足量的水能完全反应生成H3PO4和HCl，将反应后的混合液逐滴加入到过量的Na2CO3溶液中，请写出可能发生反应的离子方程式 ． （已知：H3PO4的电离平衡常数：Ka1=7.52×10﹣3 ， Ka2=6.23×10﹣8 ， Ka3=2.2×10﹣13；H2CO3的电离平衡常数：Ka1=4.3×10﹣7 ， Ka2=5.61×10﹣11）

Answer 1

【答案】
（1）0.04；0.83
（2）AC
（3）不移动；减小
（4）55.8
（5）H++CO32﹣=HCO3﹣、H3PO4+2CO32﹣=HPO42﹣+2HCO3﹣
【解析】解：（1）设平衡时参加反应的氯气为xmol，则：
PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g）
起始量（mol）：2 1 0
变化量（mol）：x x x
平衡量（mol）：2﹣x 1﹣x x
恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，则 = ，解得x=0.4，则v（Cl2）= =0.04mol/（L．min），平衡常数K= = = =0.83，所以答案是：0.04；0.83；（2）A．混合气体总质量不变，随反应进行总物质的量减小，平均相对分子质量减小，若向逆反应进行平均相对分子质量会增大，故平均相对分子质量不变说明到达平衡，故A正确； B．混合气体总质量不变，容器的容积不变，密度始终不变，故B错误； C．随反应进行，正反应速率减低，反应速率不再变化，说明到达平衡，故C正确； D．t1时刻后PCl5的质量分数增大，Cl2质量分数减小，说明t1时刻时反应向正反应进行，故D错误，故选：AC；（3）平衡后，从容器中移走0.4molPCl3 ， 0.2molCl2和0.2molPCl5 ， 浓度商Qc= =0.83=K，平衡不移动，c（PCl3）减小，
所以答案是：不移动；减小；（4）设平衡时反应的PCl5（g）为ymol，则：
PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g）
起始量（mol）：1 0 1
变化量（mol）：y y y
平衡量（mol）：1+y y 1﹣y
则 = ，解得y=0.6，由（1）中计算可知0.4mol氯气反应放出37.2kJ的热量，则生成0.6mol氯气吸收的热量为37.2kJ× =55.8kJ，所以答案是：55.8kJ；（5）碳酸钠足量，与盐酸反应生成氯化钠与碳酸氢钠，反应离子方程式为：H++CO32﹣=HCO3﹣；由磷酸、碳酸的电离平衡常数可知，酸性H3PO4＞H2CO3＞H2PO4﹣＞HCO3﹣＞HPO42﹣ ， 碳酸钠足量，与磷酸反应生成碳酸氢钠、Na2HPO4 ， 反应离子方程式为：H3PO4+2CO32﹣=HPO42﹣+2HCO3﹣ ， 所以答案是：H++CO32﹣=HCO3﹣、H3PO4+2CO32﹣=HPO42﹣+2HCO3﹣ ．
【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算是解答本题的根本，需要知道化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．