Question

【题目】（1）捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应。

反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq) ΔH1

反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq) ΔH2

反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq) ΔH3

则ΔH3 与 ΔH1、ΔH2 之间的关系是：ΔH3＝________。

（2）白磷与氧气反应生成P4O10 固体 。下表所示是部分化学键的键能参数：

化学键	P—P	P—O	P===O	O===O
键能/kJ·mol－1	a	b	c	d

根据右图的分子结构和有关数据通过计算写出该反应的热化学方程式为 。

（3）三聚磷酸可视为三个磷酸分子（磷酸结构式如右下图）之间脱去两个水分子产物，其结构式为_________________，三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂，其化学式为____________。

（4）已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为：

P4(s，白磷)＋3O2(g)===P4O6(s) ΔH＝－1 638 kJ·mol－1。

在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L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________。

Answer 1

【答案】（1）2ΔH2－ΔH1

（2） P4(s)＋5O2(g)===P4O10(s) △H= - ( 4c + 12b - 6a - 5d ) kJ·mol－1

（3），Na5P3O10（4）3∶1

【解析】

试题分析：（1）将反应Ⅰ倒过来书写：（NH4）2CO3 （aq）2NH3 （l）+H2O （l）+CO2 （g）-△H1

将反应Ⅱ×2：2NH3 （l）+2H2O （l）+2CO2 （g）2NH4HCO3 （aq） 2△H2

得：（NH4）2CO3 （aq）+H2O （l）+CO2 （g）2NH4HCO3 （aq）△H3=2△H2-△H1 ；

（2）依据键能的数值可以估算化学反应的热效应，即△H＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。根据反应P4+5O2═P4O10，并结合物质的结构式可知，白磷分子中含有6个P－P键，氧气中含有1个O＝O键，P4O10分子中含有4个P＝O键和12个P－O键，因此该反应的△H＝6a＋5d－（4c＋12b），因此P4(s)＋5O2(g)===P4O10(s) △H= - ( 4c + 12b - 6a - 5d ) kJ·mol－1。

（3）三聚磷酸可视为三个磷酸分子之间脱去两个水分子产物，其结构式为，三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂，其化学式为Na5P3O10；

（4）设得到的 P4O10 与 P4O6 的物质的量分别为 x mol、y mol。则 x+y=0.5,5x+3y=2.25,解得 x=0.375,y=0.125。物质的量之比为3:1。