Question

【題目】峨眉金頂攝身崖又稱舍身崖，因常現(xiàn)佛光而得名。“佛光”因攝入身之影像于其中，遂稱“攝身光”，為峨眉勝景之一。攝生崖下土壤中富含磷礦，所以在無月的黑夜可見到崖下熒光無數(shù)。

(1)“熒光”主要成分是PH3，其結(jié)構(gòu)式為___________，下列有關(guān)PH3的說法錯(cuò)誤的是___________。

a.PH3分子是極性分子

b.PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子，因?yàn)?/span>N－H鍵鍵能高

c.一個(gè)PH3分子中，P原子核外有一對孤電子對

d.PH3沸點(diǎn)低于NH3沸點(diǎn)，因?yàn)?/span>P－H鍵鍵能低

(2)“熒光”產(chǎn)生的原理是Ca3P2在潮濕的空氣中劇烈反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。

(3)已知下列鍵能數(shù)據(jù)及P4(白磷)分子結(jié)構(gòu)：

化學(xué)鍵	P－P	H－H	P－H	白磷分子結(jié)構(gòu)
鍵能/(kJ·mol-1)	213	436	322

則反應(yīng)4PH3(g)P4(g)＋6H2(g) △H＝___________ kJ· mol－1。

(4)某溫度下，向容積為2L的密閉容器中通入2 mol PH3發(fā)生(3)中反應(yīng)，5min后反應(yīng)達(dá)平衡，測得此時(shí)H2的物質(zhì)的量為1.5 mol，則用PH3表示的這段時(shí)間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率v(PH3)＝__________；下列說法能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。

A.混合氣體的密度不變 B.6v(PH3)＝4v(H2)

C.c(PH3)：c(P4)：c(H2)＝4：1：6 D.混合氣體的壓強(qiáng)不變

(5)PH3有毒，白磷工廠常用Cu2＋、Pd2＋液相脫除PH3：PH3＋2O2H3PO4，其他條件相同時(shí)，溶解在溶液中O2的體積分?jǐn)?shù)與PH3的凈化效率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，回答下列問題：

(I)由圖可知，富氧有利于____________(選填“延長”或“縮短”)催化作用的持續(xù)時(shí)間。

(Ⅱ)隨著反應(yīng)進(jìn)行，PH3的凈化效率急劇降低的原因可能為_________________________。

Answer 1

【答案】 d Ca3P2+6H2O＝2PH3↑+3Ca(OH)2 -30 0.1mol·L-1·min-1 D 延長 反應(yīng)生成的H3PO4與催化劑Cu2＋、Pd2＋反應(yīng)，使催化效率降低

【解析】

(1)PH3中P原子通過3個(gè)共價(jià)鍵分別與3個(gè)H原子結(jié)合；

(2)Ca3P2在潮濕的空氣中水解生成氫氧化鈣和PH3；

(3)焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能；

(4)4PH3(g)P4(g)＋6H2(g)生成H2的物質(zhì)的量為1.5 mol，則消耗1mol PH3；根據(jù)平衡標(biāo)志分析平衡狀態(tài)；

(5)(I)由圖可知，氧氣的體積分?jǐn)?shù)越大，PH3高凈化率持續(xù)時(shí)間長；

(Ⅱ)隨著反應(yīng)進(jìn)行，PH3的凈化效率急劇降低，說明催化劑催化作用減弱。

(1)PH3中P原子通過3個(gè)共價(jià)鍵分別與3個(gè)H原子結(jié)合，其結(jié)構(gòu)式為；

a.PH3是三角錐形分子，分子是極性分子，故a正確；

b.P原子半徑大于N，所以N－H鍵鍵能大于P－H鍵，PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子，故b正確；

c. PH3分子中P原子的價(jià)電子對數(shù)是，配位數(shù)是3，所以P原子核外有一對孤電子對，故c正確；

d.PH3沸點(diǎn)低于NH3沸點(diǎn)，因?yàn)?/span>NH3分子間有氫鍵，PH3分子間沒有氫鍵，故d錯(cuò)誤。

答案選d。

(2)Ca3P2在潮濕的空氣中水解生成氫氧化鈣和PH3，反應(yīng)的方程式Ca3P2+6H2O＝2PH3↑+3Ca(OH)2；

(3)焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，4PH3(g)P4(g)＋6H2(g) △H＝12×322 kJmol-1―6×213 kJmol-1―6×436 kJmol-1＝-30 kJ· mol－1；

(4)4PH3(g)P4(g)＋6H2(g)生成H2的物質(zhì)的量為1.5 mol，則消耗1mol PH3，v(PH3)=0.1mol·L-1·min-1；

A.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變、容器體積不變，所以混合氣體的密度是恒量，密度不變 ，不一定平衡，故不選A；

B.6v(PH3)＝4v(H2)，不能推出正逆反應(yīng)速率相等，所以不一定平衡，故不選B；

C.c(PH3)：c(P4)：c(H2)＝4：1：6時(shí)，濃度不一定不再變化，所以不一定平衡，故不選C；

D.反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量是變量，所以混合氣體的壓強(qiáng)是變量，壓強(qiáng)不變，一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選D

(5)(I)由圖可知，氧氣的體積分?jǐn)?shù)越大，PH3高凈化率持續(xù)時(shí)間長，富氧有利于延長催化作用的持續(xù)時(shí)間；

(Ⅱ)由于隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)生成的H3PO4與催化劑Cu2＋、Pd2＋反應(yīng)，使催化效率降低，PH3的凈化效率急劇降低。