Question

【题目】（1）磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3（PO4）2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

白磷（P4）可由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：

2Ca3（PO4）2（s）+10C（s）═6CaO（s）+P4（s）+10CO（g）△H1＝+3359.26 kJmol﹣1

CaO（s）+SiO2（s）═CaSiO3（s）△H2＝﹣89.61 kJmol﹣1

写出白磷（P4）由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在一定条件下反应的热化学方程式为：_____。

（2）电子工业中清洗硅片上的SiO2（s）的反应为SiO2（s）+4HF（g）═SiF4（g）+2H2O（g）△H（298.15 K）＝﹣94.0 kJmol﹣1△S（298.15 K）＝﹣75.8 Jmol﹣1K﹣1，设△H和△S不随温度而变化，此反应自发进行的温度是_____

Answer 1

【答案】2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+10C（s）═6CaSiO3（s）+P4（s）+10CO（g）△H＝+2821.6kJmol﹣1 T＜1240K。

【解析】

（1）根据盖斯定律①+②×6计算；

（2）反应自发进行的条件是△H﹣T△S=0计算临界温度。

（1）Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在一定条件下反应生成白磷（P4）的化学方程式为2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+10C（s）═6CaSiO3（s）+P4（s）+10CO（g），

①2Ca3（PO4）2（s）+10C（s）═6CaO（s）+P4（s）+10CO（g）△H1＝+3359.26 kJmol﹣1

②CaO（s）+SiO2（s）═CaSiO3（s）△H2＝﹣89.61 kJmol﹣1

根据盖斯定律①+②×6计算2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+10C（s）═6CaSiO3（s）+P4（s）+10CO（g）的焓变△H＝+3359.26 kJ/mol+（﹣89.61 kJmol）×6＝+2821.6kJ/mol，

故答案为：2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+10C（s）═6CaSiO3（s）+P4（s）+10CO（g）△H＝+2821.6kJmol﹣1

（2）反应自发进行的条件是△H﹣T△S＜0，△S＜0，则反应自发进行时T1240K，

故答案为：T＜1240K。