Question

白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P₄O₆，空气充足时生成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（白磷，s）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H₁=-2 983.2kJ?mol^-1P（红磷，s）+

5

4

O₂（g）═

1

4

P₄O₁₀（s）△H₂=-738.5kJ?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（白磷，s）+3O₂（g）═P₄O₆（s）△H=-1 638kJ?mol^-1．在某密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气（标准状况），控制条件使之恰好完全反应．则所得到的P₄O₁₀与P₄O₆的物质的量之比为

 

，反应过程中放出的热量为

 

．
（3）已知白磷和PCl₃的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（kJ?mol^-1）：P-P 198，Cl-Cl 243，P-Cl 331．则反应P₄（白磷，s）+6Cl₂（g）═4PCl₃（s）的反应热△H=

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,反应热和焓变

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）根据盖斯定律写出白磷转化为红磷的热化学方程式；
（2）设P₄O₁₀物质的量为x，P₄O₆物质的量为y，结合原子守恒计算得到，依据热化学方程式计算反应放出的热量；
（3）依据反应焓变△H=反应物键能总和-生成物键能总和得到；

解答： 解：（1）P₄（s，白磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）△H₁=-2983.2kJ/mol…①
P（s，红磷）+

5

4

O₂（g）=

1

4

P₄O₁₀（s）△H₂=-738.5kJ/mol，…②
根据盖斯定律：①-②×4可得：P₄（s，白磷）=4P（s，红磷）△H=（-2983.2kJ/mol）-（-738.5kJ）×4=-29.2kJ/mol；
热化学方程式为：P₄（s，白磷）=4P（s，红磷）△H=-29.2kJ/mol；
故答案为：P₄（s，白磷）=4P（s，红磷）△H=-29.2kJ/mol；
（2）在某密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气（标准状况），白磷中磷原子物质的量=

62g

31g/mol

=2mol原子，氧气物质的量=

50.4L

22.4L/mol

=2.25mol，含有4.5mol氧原子；依据原子守恒列式计算：设P₄O₁₀物质的量为x，P₄O₆物质的量为y
4x+4y=2
5x+3y=2.25
计算出x=0.375mol，
y=0.125mol
最后生成0.375molP₄O₁₀，0.125molP₄O₆mol，故物质的量之比为3：1；
P₄（白磷，s）+3O₂（g）═P₄O₆（s）△H=-1 638kJ?mol^-1；
P₄（白磷，s）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H₁=-2 983.2kJ?mol^-1；
放出的热量=0.375mol×（-2983.2KJ/mol）+0.125 mol×（-1638KJ/mol）=1323.45KJ；
故答案为：3：1；1323.45KJ；
（3）已知白磷和PCl₃的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（kJ?mol^-1）：P-P 198，Cl-Cl 243，P-Cl 331．则反应P₄（白磷，s）+6Cl₂（g）═4PCl₃（s）的反应热△H=198KJ/mol×6+6×243KJ/mol-4×3×331KJ/mol=-1326KJ/mol；
故答案为：-1326KJ/mol；

点评：本题考查了物质结构分析，热化学方程式书写和盖斯定律计算应用，原子守恒和化学方程式的计算方法应用，掌握基础是关键，题目难度中等．