Question

【題目】（1）白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng)：P4＋5O2===P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為P—P a kJ·mol－1、P—O b kJ·mol－1、P===O c kJ·mol－1、O===O d kJ·mol－1。

根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH為 。

（2）同素異形體相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率較慢，有時(shí)還很不完全，測(cè)定反應(yīng)熱很困難�，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的“不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的”觀點(diǎn)來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱。已知：

①P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1=－2 983．2 kJ·mol－1

②P(紅磷，s)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2=－738.5 kJ·mol－1

相同狀況下，能量較低的是 ；白磷的穩(wěn)定性比紅磷 (填“大”或“小”)。

Answer 1

【答案】（1）(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1（3分）

（2）紅磷（2分） 小（2分）

【解析】（1）化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵斷裂和新鍵形成，其中舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量，新化學(xué)鍵形成釋放能量，化學(xué)方程式P4＋5O2===P4O10中有6 mol P—P鍵和5 mol O===O鍵斷裂，同時(shí)生成4 mol P===O鍵和12 mol P—O鍵，因此ΔH=(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。

（2）依題意求：P4(白磷，s)===4P(紅磷，s) ΔH=？可設(shè)計(jì)如下反應(yīng)過(guò)程：P4(白磷，s)→P4O10(s)→4P(紅磷，s)；并把反應(yīng)②改寫(xiě)成：P4O10(s)===4P(紅磷，s)＋5O2(g) ΔH3=－4ΔH2，據(jù)蓋斯定律有ΔH=ΔH1＋(－4ΔH2)=(－2 983.2＋4×738.5)kJ·mol－1=－29.2 kJ·mol－1，即P4(白磷，s)===4P(紅磷，s)

ΔH=－29.2 kJ·mol－1。白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，白磷穩(wěn)定性比紅磷小(能量越低越穩(wěn)定)。