Question

（本题共10分）白磷、红磷是磷的两种同素异构体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P₄O₆，空气充足是生成P₄O₁₀。

（1）已知298K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= -2983.2 kJ•mol^-1,

P(s，红磷)+ 5/4O₂(g)=1/4 P₄O₁₀(s) ΔH₂= -738.5 kJ•mol^-1

则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为                                  。

（2）已知298K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= -1638kJ•mol^-1。在某密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气（标准状况下），控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P₄O₁₀和P₄O₆的物质的量之比为                ，反应过程中放出的热量为为                。

（3）已知白磷和PCl₃的分子结构如图所示，现提供以下的化学键的键能（KJ／mol）: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】

（本题共10分）P₄(s,白磷) = 4P(s，红磷)  ΔH= －29.2 kJ•mol^-1（2分）

（2）3:1 （3分）  ；1323.45 kJ （2分） （3）-1326kJ•mol^-1（3分）

【解析】（1）根据盖斯定律可知，①－②×4即得到P₄(s,白磷) = 4P(s，红磷) ，所以ΔH=－2983.2 kJ•mol^-1＋738.5 kJ•mol^-1×4＝－29.2 kJ•mol^-1。

（2）设所得到的P₄O₁₀和P₄O₆的物质的量分别是x和y。50.4L氧气（标准状况下）是2.25mol，62g白磷是0.5mol，则x＋y＝0.5mol、3y＋5x＝2.25，解得x＝0.375mol，y＝0.125mol，所以二者的物质的量之比是3︰1；最终放出的热量是2983.2 kJ•mol^-1×0.375mol＋1638kJ•mol^-1×0.125mol＝1323.45kJ。

（3）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，所以该反应的反应热是198kJ/mol×6＋6×243kJ/mol－4×3×331kJ/mol＝－1326kJ/mol。