Question

红磷P（s）和Cl₂（g）发生反应生成PCl₃（g）和PCl₅（g）．反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）．根据图回答下列问题：
（1）P和Cl₂反应生成PCl₅的热化学方程式是

 

．
（2）PCl₃和Cl₂化合成PCl₅的反应是可逆的．温度T₁时在密闭容器中加入0.80molPCl₅，反应达到平衡时PCl₅还剩0.60mol，则PCl₅的分解率α₁等于

 

；
若反应温度由T₁升高到T₂，平衡时PCl₅的分解率为α₂，则α₂

 

α₁（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）工业上制备PCl₅通常分两步进行，先将P和Cl₂反应生成中间产物PCl₃，然后降温再使PCl₃和Cl₂反应生成PCl₅．原因是

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,化学平衡的计算

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）根据图象及反应热知识分析标注物质聚集状态对应反应焓变写出；
（2）根据热化学反应方程式的书写原则及化学平衡知识分析；
（3）根据化学平衡移动原理分析；

解答： 解：（1）热化学方程式书写要求：注明各物质的聚集状态，判断放热反应还是吸热反应，反应物的物质的量与反应热成对应的比例关系，根据图示P（s）+Cl₂（g）→PCl₅（g），反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热为△H=-306 kJ/mol+（-93KJ/mol）=-399KJ/mol，热化学方程式为：P（s）+

5

2

Cl₂（g）═PCl₅（g）；△H=-399kJ/mol，
故答案为：P（s）+

5

2

Cl₂（g）═PCl₅（g）；△H=-399kJ?mol^-1； 
（2）△H=生成物总能量-反应物总能量，Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），中间产物的总能量大于最终产物的总能量，该反应是放热反应，所以 PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸热反应；热化学方程式：PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）；△H=+93 kJ/mol，
PCl₅分解率α₁=

0.8mol-0.6mol

0.8mol

×100%=25%．PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸热反应；升高温度向吸热反应方向移动，正反应（分解反应是吸热反应）是吸热反应，升高温度向正反应方向移动，转化率增大，α₂ ＞α₁ ；
故答案为：25%；大于； 
（3）Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），是放热反应，降温平衡向放热反应方向移动，降温有利于PCl₅（g）的生成，
故答案为：两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解；

点评：本题考查热化学方程式的书写、化学平衡计算、外界条件对化学平衡移动的影响及反应热的计算等知识．解题中需注意：热化学方程式中没有标注各物质的聚集状态，各物质的物质的量与反应热没有呈现对应的比例关系，不能正确判断放热反应和吸热反应，题目难度中等．