Question

6．紅磷P（s）和Cl₂（g）發(fā)生反應生成PCl₃（g）和PCl₅（g）．反應過程和能量關系如圖所示（圖中的△H表示生成1mol產物的數據）．根據圖回答下列問題：
PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的熱化學方程式是PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ•mol^-1．
（1）上述分解反應是一個可逆反應．壓強P₁時，在密閉容器中加入0.80mol PCl₅，反應達到平衡時PCl₅還剩0.60mol，其分解率α₁等于25%；若體系壓強由P₁升高到P₂，平衡時PCl₅的分解率為α₂，α₂小于α₁（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）P和Cl₂分兩步反應生成1mol PCl₅的△H₃=-399kJ•mol^-1．
（4）PCl₅與足量水充分反應，最終生成兩種酸，其化學方程式是PCl₅+4H₂O═H₃PO₄+5HCl．

Answer 1

分析 （1）根據反應物的總能量、中間產物的總能量以及最終產物的總能量，結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；
（2）α₁=$\frac{{n}_{反}}{{n}_{原}}×100%$進行計算；增大壓強，平衡逆向移動，PCl₅的分解率變小；
（3）根據蓋斯定律分析，根據反應物的總能量、中間產物的總能量以及最終產物的總能量，結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；
（4）PCl₅與足量水充分反應，最終生成磷酸和鹽酸．

解答 解：（1）由圖象可知，1molPCl₅分解成PCl₃和Cl₂需要吸收93kJ的能量，則反應的熱化學方程式為PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ•mol^-1，
故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ•mol^-1；
（2）α₁=$\frac{{n}_{反}}{{n}_{原}}×100%$=$\frac{0.8mol-0.6mol}{0.8mol}$×100%=25%；熱化學方程式：PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93 kJ/mol，增大壓強，平衡逆向移動，PCl₅的分解率變小，故α₂ 小于α₁，
故答案為：25%；小于；
（3）根據蓋斯定律，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，
故答案為：-399kJ•mol^-1；
（4）PCl₅與足量水充分反應，最終生成兩種酸：磷酸和鹽酸，由原子守恒可知化學方程式為PCl₅+4H₂O═H₃PO₄+5HCl，
故答案為：PCl₅+4H₂O═H₃PO₄+5HCl．

點評 本題考查較為綜合，多角度考查反應熱和化學方程式的書寫、外界條件對化學平衡移動的影響及反應熱的計算等知識，為高考常見題型，側重于學生的分析、計算能力的考查，題目難度中等．