Question

15．紅磷P（s）和O₂（g）發(fā)生反應(yīng)生成P₂O₃（s）和P₂O₅（s），反應(yīng)過(guò)程與能量關(guān)系如圖所示（圖中a、b、c均大于0），請(qǐng)結(jié)合途中數(shù)據(jù)填寫(xiě)：

（1）P（s）和O₂（g）反應(yīng)生成P₂O₃（s）的熱化學(xué)方程式2P（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=P₂O₃（s）△H=（a-b）KJ/mol．
（2）P₂O₅（s）分解成P₂O₃（s）和O₂（g）的熱化學(xué)方程式P₂O₅（s）=P₂O₃（s）+O₂（g）△H=+cKJ/mol．
（3）紅磷P（s）的燃燒熱為△H=-$\frac{b+c-a}{2}$KJ/mol．
（4）P（s）和O₂（g）分兩步反應(yīng)生成1mol P₂O₅（s）的△H₁與P（s）和O₂（g）一步反應(yīng)生成1mol P₂O₅（s）的△H₂關(guān)系是：△H₂=△H₁（填“＜”、“＞”或“=”）．
（5）6.2g的單質(zhì)磷P在6.4g氧氣中燃燒至反應(yīng)物耗盡，放出0.1b+0.05c-0.1a kJ熱量．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化可知，2molP（s）和$\frac{3}{2}$molO₂（g）反應(yīng)生成1molP₂O₃（s）放熱（a-b）KJ，結(jié)合熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)方法寫(xiě)出，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)；
（2）圖象分析可知，1molP₂O₃（s）和1molO₂（g）反應(yīng)生成1molP₂O₅（s）放出熱量cKJ，所以1molP₂O₅（s）分解成1molP₂O₃（s）和1molO₂（g），反應(yīng)吸收熱量為cKJ；
（3）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量，結(jié)合熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到燃燒的熱化學(xué)方程式；
（4）依據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)一步進(jìn)行或幾步進(jìn)行，反應(yīng)的焓變不變，P（s）和O₂（g）分兩步反應(yīng)生成1mol P₂O₅（s）的△H₁與P（s）和O₂（g）一步反應(yīng)生成1mol P₂O₅（s）的△H₂關(guān)系是相同；
（5）6.2g的單質(zhì)磷P物質(zhì)的量=$\frac{6.2g}{31g/mol}$=0.2mol，在6.4g氧氣物質(zhì)的量=$\frac{6.4g}{32g/mol}$=0.2mol，磷在氧氣中燃燒至反應(yīng)物耗盡生成P₂O₅（s），結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算得到；

解答 解：（1）2molP（s）和$\frac{3}{2}$molO₂（g）反應(yīng)生成1molP₂O₃（s）放熱（a-b）KJ，結(jié)合熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)方法寫(xiě)出2P（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=P₂O₃（s）△H=（a-b）KJ/mol，
故答案為：2P（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=P₂O₃（s）△H=（a-b）KJ/mol；
（2）圖象分析可知，1molP₂O₃（s）和1molO₂（g）反應(yīng)生成1molP₂O₅（s）放出熱量cKJ，所以1molP₂O₅（s）分解成1molP₂O₃（s）和1molO₂（g），反應(yīng)吸收熱量為cKJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：P₂O₅（s）=P₂O₃（s）+O₂（g）△H=+cKJ/mol，
故答案為：P₂O₅（s）=P₂O₃（s）+O₂（g）△H=+cKJ/mol；
（3）紅磷P（s）的燃燒熱是指1mol紅磷P（s）完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物P₂O₅（s）放出的熱量，圖象中分析結(jié)合熱化學(xué)方程式：
①2P（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=P₂O₃（s）△H=（a-b）KJ/mol；
②P₂O₅（s）=P₂O₃（s）+O₂（g）△H=+cKJ/mol
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算（①-②）×$\frac{1}{2}$得到P（s）+$\frac{5}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$P₂O₅（s）△H=-$\frac{b+c-a}{2}$KJ/mol，
故答案為：△H=-$\frac{b+c-a}{2}$KJ/mol；
（4）反應(yīng)一步進(jìn)行或幾步進(jìn)行，反應(yīng)的焓變不變，P（s）和O₂（g）分兩步反應(yīng)生成1mol P₂O₅（s）的△H₁與P（s）和O₂（g）一步反應(yīng)生成1mol P₂O₅（s）的△H₂關(guān)系是相同，
故答案為：=；
（5）6.2g的單質(zhì)磷P物質(zhì)的量=$\frac{6.2g}{31g/mol}$=0.2mol，在6.4g氧氣物質(zhì)的量=$\frac{6.4g}{32g/mol}$=0.2mol，磷在氧氣中燃燒至反應(yīng)物耗盡生成P₂O₅（s），結(jié)合熱化學(xué)方程式可知磷過(guò)量
①2P（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=P₂O₃（s）△H=（a-b）KJ/mol=-（b-a）KJ/mol；
  2       $\frac{3}{2}$        1            （b-a）KJ
  0.2     0.15                  0.1（b-a）KJ
②P₂O₃（s）+O₂（g）=P₂O₅（s）△H=-cKJ/mol
           1                     cKJ
          0.2-0.15              0.05cKJ
共發(fā)出熱量=0.1（b-a）KJ+0.05cKJ=（0.1b+0.05c-0.1a）KJ；
故答案為：0.1b+0.05c-0.1a．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算，能量變化特征分析，難度不大，判斷碳與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物中一氧化碳與二氧化碳的物質(zhì)的量是關(guān)鍵，注意反應(yīng)熱△H的單位與符號(hào)，容易忽略．