Question

（6分）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1 mol产物的数据）。

根据上图回答下列问题：

（1）PCl₃分解成P(s)和Cl₂(g)的热化学方程式是__________________________________。

（2）P和Cl₂分两步反应生成1 mol PCl₅的△H₁=_______________，与P和Cl₂一步反应生成1 mol PCl₅的△H₂的关系是：△H₂__________△H₁(填“大于”、“小于”或“等于”)。

 

Answer 1

【答案】

（1）2PCl₃ (g) = 3 Cl₂ (g)＋ 2P(s)   ΔH＝+612 kJ·mol^－1　

（2）－399 kJ·mol^－1　     等于

【解析】（1）由图像可知P(s)和Cl₂(g)的总能量高于PCl₃(g)，所以PCl₃分解成P(s)和Cl₂(g)的反应是吸热反应。因为每生成1mol PCl₃(g)，反应放出306kJ能量，故分解的热化学方程式为2PCl₃ (g) = 3 Cl₂ (g)＋ 2P(s)   ΔH＝+612 kJ·mol^－1。

（2）根据图像可写出PCl₃(g)和Cl₂(g)反应生成1mol PCl₅(g)的热化学方程式PCl₃(g)＋Cl₂(g)反＝PCl₅(g)  ΔH＝－93 kJ·mol^－1。所以根据盖斯定律知，将反应①2PCl₃ (g) = 3 Cl₂ (g)＋ 2P(s)   ΔH＝+612 kJ·mol^－1和反应②PCl₃(g)＋Cl₂(g)反＝PCl₅(g)  ΔH＝－93 kJ·mol^－1叠加，即②－①÷2得到P(s)＋5/2Cl₂(g)反＝PCl₅(g)，所以△H＝－399 kJ·mol^－1。反应热只与物质的始态和终态有关，而与反应过程无关，即△H₂等于△H₁。