Question

3．紅磷P（s）和Cl₂（g）發(fā)生反應(yīng)生成PCl₃（g）和PCl₅（g）．反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示（圖中△H的表示生成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(yīng)生成PCl₃的熱化學(xué)方程式為：P（s）+$\frac{3}{2}$Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306kJ•mol^-1．
（2）PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的熱化學(xué)方程式為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ•mol^-1．
上述分解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)．溫度為T₁時(shí)，在密閉容器中加入0.80mol PCl₅，反應(yīng)平衡時(shí)PCl₅還剩0.60mol，其分解率等于25%．
（3）P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1mol PCl₅的△H₃=-399kJ•mol^-1，P和Cl₂一步反應(yīng)生成1mol PCl₅的△H₄等于△H₃ （填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）PCl₅與足量水反應(yīng)，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式為：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象及反應(yīng)熱知識(shí)分析；依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的原則書寫；
（2）根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫原則及化學(xué)平衡知識(shí)分析；
（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；
（4）PCl₅與足量水充分反應(yīng)，最終生成兩種酸磷酸和鹽酸，依據(jù)原子守恒寫出化學(xué)方程式為：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl，由此分析解答．

解答 解：（1）由圖象可知，1molP與Cl₂反應(yīng)生成1molPCl₃放出306kJ的能量，
則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為P（s）+$\frac{3}{2}$Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=-306kJ•mol^-1，
故答案為：P（s）+$\frac{3}{2}$Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306kJ•mol^-1；
（2）由圖象可知，1molPCl₅分解成PCl₃和Cl₂需要吸收93kJ的能量，
則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）；△H=+93kJ•mol^-1，PCl₅分解率α=$\frac{0.8mo-0.6mol}{0.8mol}$×100%=25%，
故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ•mol^-1；25%；
（3）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：-399kJ•mol^-1；等于；
（4）PCl₅與足量水充分反應(yīng)，最終生成兩種酸磷酸和鹽酸，依據(jù)原子守恒寫出化學(xué)方程式為：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl；
故答案為：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫和反應(yīng)熱的計(jì)算等知識(shí)．解題中需注意：熱化學(xué)方程式中沒有標(biāo)注各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應(yīng)熱沒有呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)的比例關(guān)系，不能正確判斷放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)．