Question

【题目】红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)，反应过程中的能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。

根据如图回答下列问题：

(1)P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式是________________________________________________________。

(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式是_____________________。

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

(4)已知1mol白磷变成1mol红磷放出18.39KJ的热量和下列两个热化学方程式：

4P(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　 ΔH1，

4P(红磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　 ΔH2。

则ΔH1和ΔH2的关系正确的是（______）

A．ΔH1＝ΔH2　　 B．ΔH1＞ΔH2 C．ΔH1＜ΔH2　　 D．无法确定

Answer 1

【答案】P（s）+3/2Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306 kJ/mol PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJmol-1 -399kJmol-1 等于 C

【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；

根据盖斯定律的实质应用判断，可以利用题干所给反应和热量变化，合并得到白磷转化为红磷的热量变化分析判断。

（1）根据图示可知：P（s）+3/2Cl2（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）+

3/2Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306 kJ/mol，

故答案为：P（s）+3/2Cl2（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，

故答案为：PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJmol-1；

（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，

故答案为：-399kJmol-1；等于；

（4）①4P(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　 ΔH1，

②4P(红磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　 ΔH2。

①②得到4P(白)=4P(红)△H=△H1△H2，

已知1mol白磷变成1mol红磷放出18.39KJ的热量，所以△H1△H2<0；△H1<△H2，

故选：C。