Question

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(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的熱化學方程式是：     ；

（2）PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的熱化學方程式是：     ；

上述分解反應是一個可逆反應．溫度T₁時，在密閉容器中加入0.80mol PCl₅，反應達平衡時PCl₅還剩0.60mol，其分解率α₁等于25%；若反應溫度由T₁升高到T₂，平衡時PCl₅的分解率為α₂，α₂   α₁（填“大于”、“小于”或“等于”）；

（3）工業(yè)上制備PCl₅通常分兩步進行，現(xiàn)將P和Cl₂反應生成中間產(chǎn)物PCl₃，然后降溫，再和Cl₂反應生成PCl₅．原因是    ；

（4）P和Cl₂分兩步反應生成1mol PCl₅的△H ₃=    ，P和Cl₂一步反應生成1mol PCl₅的△H ₄   △H ₃（填“大于”、“小于”或“等于”）．

（5）PCl₅與足量水充分反應，最終生成兩種酸，其化學方程式是：    ．

Answer 1

考點：  熱化學方程式；化學平衡的影響因素．

專題：  化學反應中的能量變化；化學平衡專題．

分析：  （1）根據(jù)圖象及反應熱知識分析；依據(jù)書寫熱化學方程式的原則書寫；

（2）根據(jù)熱化學反應方程式的書寫原則及化學平衡知識分析；

（3）根據(jù)化學平衡移動原理分析；

（4）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）熱化學方程式書寫要求：注明各物質的聚集狀態(tài)，判斷放熱反應還是吸熱反應，反應物的物質的量與反應熱成對應的比例關系，根據(jù)圖示P（s）+32Cl₂（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，熱化學方程式為：P（s）+Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=﹣306 kJ/mol，

故答案為：P（s）+Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=﹣306kJ•mol^﹣1； 

（2）△H=生成物總能量﹣反應物總能量，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，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=×100%=25%．PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸熱反應；升高溫度向吸熱反應方向移動，正反應（分解反應是吸熱反應）是吸熱反應，升高溫度向正反應方向移動，轉化率增大，α₂ ＞α₁ ；

故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）；△H=+93kJ•mol^﹣1；25%； 大于；

（3）Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），是放熱反應，降溫平衡向放熱反應方向移動，降溫有利于PCl₅（g）的生成，

故答案為：兩步反應均為放熱反應，降低溫度有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解；

（4）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；

（5）PCl₅與足量水充分反應，最終生成兩種酸磷酸和鹽酸，依據(jù)原子守恒寫出化學方程式為：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl；

故答案為：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl；

點評：  本題考查熱化學方程式的書寫、化學平衡計算、外界條件對化學平衡移動的影響及反應熱的計算等知識．解題中需注意：熱化學方程式中沒有標注各物質的聚集狀態(tài)，各物質的物質的量與反應熱沒有呈現(xiàn)對應的比例關系，不能正確判斷放熱反應和吸熱反應．