Question

紅磷P（s）和Cl₂發(fā)生反應生成PCl₃和PCl₅，反應過程和能量關(guān)系如圖所示（圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）根據(jù)圖回答下列問題．

（1）P和Cl₂反應生成PCl₃的熱化學方程式：

P（s）+

3

2

Cl₂（g）=PCl₃（g）△H=-306kJ?mol^-1；

；
（2）PCl₅分解生成PCl₃和Cl₂的熱化學方程式：

PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93 kJ/mol；

；溫度T₁時，在密閉容器中加入0.8mol PCl₅，反應達到平衡時還剩余0.6mol PCl₅，其分解率α₁等于

25%

（3）P和Cl₂分兩步反應生成1mol PCl₅的△H₃=

-399kJ?mol^-1；

；P和Cl₂一步反應生成1mol PCl₅的△H₄

等于

△H₃（填“大于”，“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖象得出反應物、生成物以及反應熱=生成物的總能量-反應物的總能量，然后依據(jù)書寫熱化學方程式的原則書寫；
（2）根據(jù)圖象得出反應物、生成物以及反應熱=生成物的總能量-反應物的總能量，然后依據(jù)書寫熱化學方程式的原則書寫；根據(jù)分解率的概念進行分析；
（3）根據(jù)蓋斯定律分析，根據(jù)反應物的總能量、中間產(chǎn)物的總能量以及最終產(chǎn)物的總能量，結(jié)合化學方程式以及熱化學方程式的書寫方法解答，注意蓋斯定律的應用．

解答：解：（1）根據(jù)圖示可知：P（s）+

3

2

Cl₂（g）=PCl₃（g），反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應是放熱反應，反應熱為△H=-306 kJ/mol，則熱化學方程式為：P（s）+

3

2

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

3

2

Cl₂（g）=PCl₃（g）△H=-306kJ?mol^-1；
（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，該反應是放熱反應，）△H=生成物總能量-反應物總能量=-93 kJ/mol；所以PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸熱反應；熱化學方程式：PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93 kJ/mol；
PCl₅分解率α₁=

0.8mol-0.6mol

0.8mol

×100%=25%．；
故答案為：PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ?mol^-1；25%；
（3）根據(jù)蓋斯定律，P和Cl₂分兩步反應和一步反應生成PCl₅的△H應該是相等的，P和Cl₂分兩步反應生成1 molPCl₅的熱化學方程式：
P（s）+32Cl₂（g）=PCl₃（g）△H₁=-306 kJ/mol，
Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g）△H₂=-93 kJ/mol；
P和Cl₂一步反應生成1molPCl₅的△H₃=-306 kJ/mol+（-93 kJ/mol）=-399 kJ/mol，
由圖象可知，P和Cl₂分兩步反應生成1molPCl₅的△H₃=-306kJ/mol-（+93kJ/mol）=399kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可知，反應無論一步完成還是分多步完成，生成相同的產(chǎn)物，反應熱相等，則P和Cl₂一步反應生成1molPCl₅的反應熱等于P和Cl₂分兩步反應生成1molPCl₅的反應熱；
故答案為：-399kJ?mol^-1；等于；

點評：本題考查熱化學方程式的書寫、反應熱的計算、分解率計算、蓋斯定律計算等知識．解題中需注意：熱化學方程式中沒有標注各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應熱沒有呈現(xiàn)對應的比例關(guān)系．