Question

【题目】红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)，根据下图回答下列问题：

(1)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式__________________________；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0.8 mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6 mol PCl5，其分解率α1等于____________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率α2，α2____________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(2)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将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______________________________________。

(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝__________________。

Answer 1

【答案】 PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋93 kJ·mol－1 25% 大于 因为PCl5的生成反应是放热反应，温度太高，不利于PCl5的生成 －399 kJ·mol－1

【解析】(1)由图象可知，1molPCl5分解成PCl3和Cl2需要吸收93kJ的能量，则反应的热化学方程式为PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJmol-1；在密闭容器中加入0.8molPCl5，反应达到平衡时还剩余0.6molPCl5，分解的PCl5为0.2mol，分解率=×100%=25%；PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJmol-1，为吸热反应，升高温度平衡向正向移动，所以分解率α2大于α1；故答案为：PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H=+93kJmol-1；25%；大于；

(2)根据(1)的分析可知，Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)是放热反应，温度太高，不利于PCl5的生成，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：因为PCl5的生成反应是放热反应，温度太高，不利于PCl5的生成；

(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：①P(s)+ Cl2(g)=PCl3(g)；△H1=-306 kJ/mol，②Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)；△H2=-93 kJ/mol；根据盖斯定律将①+②得：P(s)+ Cl2(g)=PCl5(g)，△H=(-306 kJ/mol)+(-93 kJ/mol)=-399 kJ/mol，故答案为：-399kJmol-1。