Question

【题目】白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。

（1）已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为：

P4(s，白磷)+5O2(g) P4O10(s) ΔH1=2 983.2 kJ·mol1

P(s，红磷)+O2(g)P4O10(s) ΔH2=738.5 kJ·mol1

则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为 。

（2）已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s，白磷)+3O2(g) P4O6(s) ΔH= 1 638 kJ·mol1。在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为 ，反应过程中放出的热量为 。

（3）已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol1)：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。

则反应P4(s，白磷)+6Cl2(g) 4PCl3(s)的反应热ΔH= 。

Answer 1

【答案】（1）P4(s，白磷) 4P(s，红磷) ΔH=29.2 kJ·mol1

（2）3∶1 1 323.45 kJ

（3）1 326 kJ·mol1

【解析】（1）根据盖斯定律，由第一个反应第二个反应×4，可得：P4(s，白磷) 4P(s，红磷) ΔH=2 983.2 kJ·mol1(738.5 kJ·mol1)×4=29.2 kJ·mol1。

（2）n(白磷)= =0.5(mol)，n(O2)= =2.25(mol)，设得到的P4O10与P4O6的物质的量分别为x mol、y mol。则x+y=0.5，5x+3y=2.25，解得x=0.375，y=0.125。反应过程中放出的热量为2 983.2 kJ·mol1×0.375 mol+ 1638 kJ·mol1×0.125 mol=1 323.45 kJ。

（3）根据图示，1分子P4、PCl3中分别含有6个P—P键、3个P—Cl键，反应热为断裂6 mol P—P键、6 mol Cl—Cl键吸收的能量和形成12 mol P—Cl键放出的能量之差，即ΔH=(6×198 kJ·mol1+6×243 kJ·mol1)

12×331 kJ·mol1=1 326 kJ·mol1。

【备注】解答本题时，第（2）问的关键是根据原子守恒确定反应产物，第（3）问的关键是分析P4和PCl3分子中的化学键情况。