Question

【題目】紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)，反應(yīng)過程中的能量關(guān)系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。

根據(jù)如圖回答下列問題：

(1)P(s)和Cl2(g)反應(yīng)生成PCl3(g)的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________。

(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的熱化學(xué)方程式是_____________________。

(3)P(s)和Cl2(g)分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5(g)的ΔH3＝____，P(s)和Cl2(g)一步反應(yīng)生成1 mol PCl5(g)的ΔH4____(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。

(4)已知1mol白磷變成1mol紅磷放出18.39KJ的熱量和下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：

4P(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　 ΔH1，

4P(紅磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　 ΔH2。

則ΔH1和ΔH2的關(guān)系正確的是（______）

A．ΔH1＝ΔH2　　 B．ΔH1＞ΔH2 C．ΔH1＜ΔH2　　 D．無法確定

Answer 1

【答案】P（s）+3/2Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306 kJ/mol PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJmol-1 -399kJmol-1 等于 C

【解析】

（1）根據(jù)圖象得出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)熱=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量，然后依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的原則書寫；
（2）根據(jù)圖象得出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)熱=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量，然后依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的原則書寫；
（3）根據(jù)蓋斯定律分析，根據(jù)反應(yīng)物的總能量、中間產(chǎn)物的總能量以及最終產(chǎn)物的總能量，結(jié)合化學(xué)方程式以及熱化學(xué)方程式的書寫方法解答，注意蓋斯定律的應(yīng)用；

根據(jù)蓋斯定律的實(shí)質(zhì)應(yīng)用判斷，可以利用題干所給反應(yīng)和熱量變化，合并得到白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱量變化分析判斷。

（1）根據(jù)圖示可知：P（s）+3/2Cl2（g）═PCl3（g），反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為△H=-306 kJ/mol，則熱化學(xué)方程式為：P（s）+

3/2Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306 kJ/mol，

故答案為：P（s）+3/2Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306 kJ/mol；

（2）根據(jù)圖示可知：Cl2（g）+PCl3（g）═PCl5（g），中間產(chǎn)物的總能量大于最終產(chǎn)物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H=生成物總能量-反應(yīng)物總能量=-93 kJ/mol；所以PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）是吸熱反應(yīng)；熱化學(xué)方程式為PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93 kJ/mol，

故答案為：PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJmol-1；

（3）根據(jù)蓋斯定律，P和Cl2分兩步反應(yīng)和一步反應(yīng)生成PCl5的△H應(yīng)該是相等的，P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 molPCl5的熱化學(xué)方程式：

P（s）+3/2Cl2（g）═PCl3（g）△H1=-306 kJ/mol，

Cl2（g）+PCl3（g）═PCl5（g）△H2=-93 kJ/mol；

P和Cl2一步反應(yīng)生成1molPCl5的△H3=-306 kJ/mol+（-93 kJ/mol）=-399 kJ/mol，

由圖象可知，P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的△H3=-306kJ/mol-（+93kJ/mol）=399kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)無論一步完成還是分多步完成，生成相同的產(chǎn)物，反應(yīng)熱相等，則P和Cl2一步反應(yīng)生成1molPCl5的反應(yīng)熱等于P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的反應(yīng)熱，

故答案為：-399kJmol-1；等于；

（4）①4P(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　 ΔH1，

②4P(紅磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　 ΔH2。

①②得到4P(白)=4P(紅)△H=△H1△H2，

已知1mol白磷變成1mol紅磷放出18.39KJ的熱量，所以△H1△H2<0；△H1<△H2，

故選：C。