Question

(9分)紅磷P(s)和Cl₂ (g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl₃(g)和PCl₅(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示
（圖中的ΔH表示生成lmol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）。

根據(jù)上圖回答下列問題：
（1） PCl₅分解成PCl₃ 和Cl₂的熱化學(xué)方程式是________                          ______；
上述分解反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)。溫度T₁時，在密閉容器中加人0.80 mol PC1₅，反應(yīng)達(dá)平衡時PC1₅還剩0.60 mol，其分解率α₁等于________；若反應(yīng)溫度由T_l升高到T₂，平衡時PC1₅的分解率α₂為，α₂_______α₁（填“大于”、“小于”或“等于”) ；
（2）工業(yè)上制備PCl₅通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl₂反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl₃，然后降溫，再和Cl₂反應(yīng)生成PCl₅原因是_______________________________________________
（3）P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1molPCl₅的ΔH₃＝_____________________，P和Cl₂一步反應(yīng)生成1 mol PCl₅的ΔH₄___________ΔH₃；（填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

 ( 1 ) PCl₅(g)==PCl₃(g)＋Cl₂(g)  △H＝+93kJ/ lmol　  25％�。�2分）　　　大于（1分）
（2）兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解
（3）－399kJ/ mol（1分）　等于  （1分）

試題分析：（1）五氯化磷的分解過程是吸熱的過程，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可得：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g），△H=+93kJ/lmol，
所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g），△H=+93kJ/lmol。分解率是，由于正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，PCl₅的分解率增大，即α₂大于α₁。
（2）P和Cl₂反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl₃以及三氯化磷和氯氣反應(yīng)生成五氯化磷這兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，生成三氯化磷后降溫，再和Cl₂反應(yīng)生成PCl₅，這樣有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解，所以正確的為：兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解。
（3）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可得P（s）+Cl₂（g）=PCl₅（g）△H₃＝－306 kJ/mol －93 kJ/mol ＝－399kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可知，P和Cl₂一步反應(yīng)生成1molPCl₅的焓變和分步反應(yīng)生成的焓變是相等的，則△H₃＝△H₄＝－399kJ/mol。
點評：該題是高考中的常見考點，屬于基礎(chǔ)性試題的考查，難度不大，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，特別是根據(jù)圖像進(jìn)行的問題分析，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和靈活應(yīng)變能力。