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PCl₃的热化学方程式是：

P（s）+32Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=-306kJ?mol^-1

；
（2）PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的热化学方程式是：

PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）；△H=+93 kJ/mol

；
上述分解反应是一个可逆反应．温度T₁时，在密闭容器中加入0.80mol PCl₅，反应达平衡时PCl₅还剩0.60mol，其分解率α₁等于

25%

；若反应温度由T₁升高到T₂，平衡时PCl₅的分解率为α₂，α₂

大于

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

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

；
（4）P和Cl₂分两步反应生成1mol PCl₅的△H ₃=

-399kJ?mol^-1

，P和Cl₂一步反应生成1mol PCl₅的△H ₄

等于

△H ₃（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（5）PCl₅与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是：

PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl

．

Answer 1

分析：（1）根据图象及反应热知识分析；依据书写热化学方程式的原则书写；
（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；
（4）根据盖斯定律分析．根据反应物的总能量、中间产物的总能量以及最终产物的总能量，结合化学方程式以及热化学方程式的书写方法解答，注意盖斯定律的应用．

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）+32Cl₂（g）→PCl₃（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，热化学方程式为：P（s）+32Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=-306 kJ/mol，
故答案为：P（s）+32Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=-306kJ?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：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）；△H=+93kJ?mol^-1；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；
（4）根据盖斯定律，P和Cl₂分两步反应和一步反应生成PCl₅的△H应该是相等的，P和Cl₂分两步反应生成1 molPCl₅的热化学方程式：
P（s）+32Cl₂（g）=PCl₃（g）；△H₁=-306 kJ/mol，
Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g）；△H₂=-93 kJ/mol；
P和Cl₂一步反应生成1molPCl₅的△H₃=-306 kJ/mol+（-93 kJ/mol）=-399 kJ/mol，
由图象可知，P和Cl₂分两步反应生成1molPCl₅的△H₃=-306kJ/mol-（+93kJ/mol）=399kJ/mol，根据盖斯定律可知，反应无论一步完成还是分多步完成，生成相同的产物，反应热相等，则P和Cl₂一步反应生成1molPCl₅的反应热等于P和Cl₂分两步反应生成1molPCl₅的反应热；
故答案为：-399kJ?mol^-1；等于；
（5）PCl₅与足量水充分反应，最终生成两种酸磷酸和盐酸，依据原子守恒写出化学方程式为：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl；
故答案为：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl；

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．