Question

【題目】磷酸氯喹（C18H32ClN3O8P2）是當前治療冠狀病毒的藥物之一，而碳、氮、氯、磷等是其重要的組成元素。完成下列填空：

（1）碳原子核外有__個軌道；氯原子最外層電子的軌道表示式是__。

（2）屬于同主族的兩種元素，非金屬性大小的關系是__（用元素符號表示）。

（3）已知磷酸是弱電解質，它的分子式為H3PO4。其酸式鹽Na2HPO4的電離方程式是__。經測定Na2HPO4的水溶液呈弱堿性，請用學過的化學知識進行解釋：__。

（4）常溫下，在CH3COONa溶液中加入一定量的HCl，使其pH=7，則c(Cl-)_c(CH3COOH)（填“＜”、“＞”、“=”）。

（5）向2.0L恒容的密閉容器中充入1.0molPCl5，發生如下反應：PCl5(s)PCl3(g)+C12(g)-124kJ。控制體系溫度不變，反應過程中測定的部分數據見下表：

時間/s	0	50	150	250	350
n(PCl3)mol	0	0.16	0.19	0.2	0.2

①該條件下平衡常數的表達式為__；前50s內Cl2的反應速率為__。

②要提高上述反應中反應物的轉化率，可采取的措施有__、__（任寫兩點）。

向上述達到平衡③的反應體系中，再加入0.02molPCl3、0.02molC12，則平衡__。移動（選填“正向”、“逆向”、“不”），平衡常數__（選填“增大”、“減小”、“不變”）。

Answer 1

【答案】5 N＞P Na2HPO4=2Na++HPO42- HPO42-水解呈堿性，電離呈酸性，水解程度大于其電離程度，因而c(OH-)大于c(H+) = K=c(PCl3)c(C12) 0.0016mol·L-1·s-1 升高溫度、降低壓強 移走PCl3、Cl2等 逆向 不變

【解析】

(1)利用碳原子核外電子排布式判斷軌道數目，氯原子最外層電子的軌道表示式即價電子排布圖；

(2)同主族元素從上到下，非金屬性減弱；

(3)Na2HPO4屬于弱酸的酸式鹽，寫出電離方程式，從電離和水解的角度分析，溶液成堿性；

(4)利用反應后的電荷守恒和醋酸鈉的物料守恒聯立，得出醋酸根和氯離子的關系；

(5)①根據表中數據判斷達到平衡狀態的時間，然后根據平衡狀態下各組分的濃度及平衡常數表達式計算出溫度為T時，該反應的化學平衡常數；根據反應速率的表達式計算出反應在前50s的平均速率v(Cl2)；
②要提高上述反應的轉化率，必須使平衡向著正向移動，根據影響化學平衡的影響進行判斷；

③根據濃度熵與平衡常數的關系判斷平衡移動的方向，溫度不變，平衡常數不變；

(1)碳原子核外電子排布式為1s22s22p2，有個5軌道；氯原子的的外電子排布式為1s22s22p63s23p5，最外層電子的軌道表示式是；

(2)N和P屬于同主族的兩種元素，同主族元素，從上到下，失電子能力增強，得電子能力減弱，故非金屬性減弱，故非金屬性N＞P；

(3)磷酸是弱電解質，Na2HPO4屬于弱酸的酸式鹽，電離方程式是Na2HPO4=2Na++HPO42-，Na2HPO4的水溶液里既存在磷酸氫根的電離，電離時釋放出氫離子，HPO42-H++ PO43-，顯酸性，也存在磷酸氫根的水解，HPO42-+H2O H2PO4-+OH-，呈弱堿性，溶液顯堿性，說明HPO42-水解程度大于電離程度；

(4)醋酸鈉溶液中加入鹽酸，發生強酸制弱酸，CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl，pH=7，說明c(H+)=c(OH-)，反應后的溶液存在電荷守恒，即c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO -)+c(OH-)+c(Cl-)，醋酸鈉溶液中存在物料守恒：即c(CH3COO -)+c(CH3COOH)=c(Na+)，將鈉離子的濃度代入電荷守恒，可以得到c(CH3COOH)=c(Cl-)；

(5)①根據化學反應：PCl5(s) PCl3(g)+C12(g)，得到化學平衡常數K=c(PCl3)c(Cl2)，前50s內PCl3的反應速率為v=，由于三氯化磷和氯氣的物質的量是1:1的關系，故速率也是1:1的關系，故氯氣的速率也是0.0016mol·L-1·s-1；

②上述反應的正反應是一個氣體分子數增大的吸熱反應，因此，要提高上述反應中反應物的轉化率，應使平衡正向移動，可采取的措施有升高溫度、降低壓強等；

③根據化學反應，列出三段式，

K=c(PCl3)c(Cl2)

再加入0.02molPCl3、0.02molC12，此時的Qc=＞0.01(mol·L-1)，平衡逆向移動；平衡常數只受溫度的影響，故溫度不變，平衡常數不變。