Question

【題目】次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性，回答下列問(wèn)題：

（1）H3PO2是一元中強(qiáng)酸，寫(xiě)出其電離方程式：_______________________________________

（2）(H3PO2)中，磷元素的化合價(jià)為_________________

（3）H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的銀離子還原為銀單質(zhì)，從而可用于化學(xué)鍍銀。利用(H3PO2)進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4︰1，則氧化產(chǎn)物為：________填化學(xué)式)

（4）已知：甲醇脫水反應(yīng) ①2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H1＝－23.9kJ·mol－1

甲醇制烯烴反應(yīng)

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

乙醇異構(gòu)化反應(yīng)

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

則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的 △H＝________kJ·mol－1

（5）下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系[(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1]

①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)K＝________________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))

②圖中壓強(qiáng)P1、P2、P3、P4的大小順序?yàn)椋?/span>______，理由是：__________

Answer 1

【答案】 H3PO2 H++H2PO2- +1 H3PO4 -45.5 K=0.07(MPa)-1 P1< P2< P3< P4 反應(yīng)分子數(shù)減少，相同溫度下，壓強(qiáng)升高，乙烯轉(zhuǎn)化率提高

【解析】（1）H3PO2是一元中強(qiáng)酸，溶液中部分電離出氫離子，所以其電離方程式為H3PO2H2PO2-+H+；（2）H3PO2中，總化合價(jià)為0，其中氫元素為+1價(jià)，氧元素為-2價(jià)，則P元素的化合價(jià)為+1價(jià)；（3）該反應(yīng)中Ag+為氧化劑，H3PO2為還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1。設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物中P的化合價(jià)為x，根據(jù)化合價(jià)升降相等可得，4×(1-0)=1×(x-1)，解得x=5，所以氧化產(chǎn)物為+5價(jià)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

根據(jù)蓋斯定律可知①－②－③即得到乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g) 的反應(yīng)熱△H＝－45.5 kJ·mol－1。

（5）①該溫度下，乙烯的轉(zhuǎn)化率為0.2，設(shè)起始時(shí)乙烯和水的物質(zhì)的量為nmol，則反應(yīng)的乙烯和水的物質(zhì)的量分別為0.2nmol，平衡時(shí)兩者的物質(zhì)的量均為0.8nmol；生成的乙醇的物質(zhì)的量為0.2nmol，平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為1.8nmol，乙烯、水、乙醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.8/1.8，0.8/1.8，0.2/1.8，因此乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)為 (MPa)-1；②由方程式C2H4 (g) + H2O(g)＝C2H5OH(g)可知該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，乙烯的轉(zhuǎn)化率提高，因此壓強(qiáng)關(guān)系是：P1< P2< P3< P4。