Question

【题目】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下图所示（中的ΔH表示生成1 mol 产物的数据）。

根据上图回答下列问题：

（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_____。

（2）PCl5(g)=PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH2＝_____

（3）P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝__，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4____（填“大于”“小于”或“等于”）ΔH3。

Answer 1

【答案】Cl2(g)＋P(s)=PCl3(g) ΔH＝－306 kJ·mol－1 ＋93kJ·mol－1 －399kJ·mol－1 等于

【解析】

(1)根据图象得出反应物、生成物以及反应热=生成物的总能量-反应物的总能量，然后依据书写热化学方程式的原则书写；

(2)根据图象得出反应物、生成物以及反应热=生成物的总能量-反应物的总能量，然后依据书写热化学方程式的原则书写；

(3)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。

(1)根据图示可知：P(s)+Cl2(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，则热化学方程式为：P(s)+Cl2(g)═PCl3(g)△H=-306 kJ/mol；

(2)根据图示可知：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，△H=生成物总能量-反应物总能量=-93 kJ/mol；所以PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)是吸热反应；热化学方程式为PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H=+93 kJ/mol；

(3)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)+3/2Cl2(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。