Question

磷在氧氣中燃燒，可能生成兩種固態(tài)氧化物．3.1g的單質(zhì)磷（P）在3.2g的氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，并放出XkJ熱量．
（1）通過計(jì)算確定反應(yīng)產(chǎn)物的組成（用化學(xué)式表示）是______，其相應(yīng)質(zhì)量（g）為______．
（2）已知單質(zhì)磷的燃燒熱為YkJ/mol，則1mol P與O₂反應(yīng)生成固態(tài)P₂O₃的反應(yīng)熱△H=______．
（3）寫出1molP與O₂反應(yīng)生成固態(tài)P₂O₃的熱化學(xué)方程式：______．

Answer 1

（1）3.1g的單質(zhì)磷（P）的物質(zhì)的量為

3.1g

31g/mol

=0.1mol，3.2g的氧氣的物質(zhì)的量為

3.2g

32g/mol

=0.1mol，故P原子與O原子的數(shù)目之比為0.1mol：0.1mol×2=1：2，2：5＜1：2＜2：3，故反應(yīng)產(chǎn)物為P₂O₃、P₂O₅，令物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

2x+2y=0.1 3x+5y=0.1×2

解得：x=0.025mol，y=0.025mol
故P₂O₃的質(zhì)量為0.025mol×110g/mol=2.75g，
P₂O₅的質(zhì)量為0.025mol×142g/mol=3.55g，
故答案為：P₂O₃、P₂O₅，2.75g、3.55g；
（2）單質(zhì)磷的燃燒熱為YkJ/mol，即1mol磷完全燃燒生成固態(tài)P₂O₅放出的熱量為YkJ，反應(yīng)中生成0.025molP₂O₅，需要磷0.05mol，故0.05mol磷燃燒生成生成固態(tài)P₂O₅放出的熱量為0.05YkJ，反應(yīng)中生成0.025molP₂O₃，需要磷0.05mol，故
所以0.05mol磷燃燒生成生成固態(tài)P₂O₃放出的熱量為XkJ-0.05YkJ=（X-0.05Y）kJ，所以1molP與O₂反應(yīng)生成固態(tài)P₂O₃放出的熱量為（X-0.05Y）kJ×

1mol

0.05mol

=（20X-Y）kJ，故1mol P與O₂反應(yīng)生成固態(tài)P₂O₃的反應(yīng)熱△H=-（20X-Y）kJ/mol，
故答案為：-（20X-Y）kJ/mol；
（3）由（2）可知，1molP與O₂反應(yīng)生成固態(tài)P₂O₃的熱化學(xué)方程式：P（s）+

3

4

O₂（g）=

1

2

P₂O₃（s）△H=-（20X-Y）kJ/mol，
故答案為：P（s）+

3

4

O₂（g）=

1

2

P₂O₃（s）△H=-（20X-Y）kJ/mol．