Question

磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物P₂O₃和P₂O₅．3.1克的单质磷在3.2克的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量．
（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是

 

，其相应的质量（g）为

 

．
（2）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol磷与氧气反应生成固态P₂O₃的反应热△H=

 

．

Answer 1

考点：有关反应热的计算

专题：基本概念与基本理论,化学反应中的能量变化

分析：（1）根据n=

m

M

计算磷与氧气的物质的量，进而确定P原子与O原子的比例关系，据此确定燃烧产物的化学式，若为单一物质，根据质量守恒，该物质的质量等于磷与氧气质量之和，若为混合物，为P₂O₃、P₂O₅，令物质的量分别为xmol、ymol，利用P原子、O原子守恒列方程计算x、y的值，再根据m=nM计算各自质量；
（2）单质磷的燃烧热为YkJ/mol，即1mol磷完全燃烧生成固态P₂O₅放出的热量为YkJ，根据（1）判断的产物，结合放出的热量计算1molP与O₂反应生成固态P₂O₃的热量；

解答： 解：（1）3.1g的单质磷（P）的物质的量为

3.1g

31g/mol

=0.1mol，3.2g的氧气的物质的量为

3.2g

32g/mol

=0.1mol，故P原子与O原子的数目之比为0.1mol：0.1mol×2=1：2，2：5＜1：2＜2：3，故反应产物为P₂O₃、P₂O₅，令物质的量分别为xmol、ymol，则：
2x+2y=0.1      ①
3x+5y=0.1×2   ②
解①②得：x=0.025mol，y=0.025mol
故P₂O₃的质量为0.025mol×110g/mol=2.75g，
P₂O₅的质量为0.025mol×142g/mol=3.55g，
故答案为：P₂O₃、P₂O₅，2.75g、3.55g；
（2）单质磷的燃烧热为YkJ/mol，即1mol磷完全燃烧生成固态P₂O₅放出的热量为YkJ，反应中生成0.025molP₂O₅，需要磷0.05mol，故0.05mol磷燃烧生成生成固态P₂O₅放出的热量为0.05YkJ，反应中生成0.025molP₂O₃，需要磷0.05mol，故
所以0.05mol磷燃烧生成生成固态P₂O₃放出的热量为XkJ-0.05YkJ=（X-0.05Y）kJ，所以1molP与O₂反应生成固态P₂O₃放出的热量为（X-0.05Y）kJ×

1mol

0.05mol

=（20X-Y）kJ，故1mol P与O₂反应生成固态P₂O₃的反应热△H=-（20X-Y）kJ/mol，
故答案为：-（20X-Y）kJ/mol；

点评：本题考查了磷燃烧产物的判断及热化学方程式的书写，难度不大，运用盖斯定律进行简单计算是高考的热点．