Question

紅磷 P（s）和 Cl₂（g）發(fā)生反應生成 PCl₃（g）和 PCl₅（g）．反應過程和能量關(guān)系如圖所示（圖中的△H表示生成 1 mol 產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）．
根據(jù)上圖回答下列問題：
（1）P和Cl₂反應生成PCl₃的熱化學方程式是

P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306kJ?mol^-1

．
（2）PCl₅分解成 PCl₃和Cl₂的熱化學方程式是

PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ?mol^-1

．
（3）P和Cl₂分兩步反應生成1molPCl₅的△H₃=

-399kJ?mol^-1

，P和Cl₂一步反應生成1molPCl₅的△H₄

等于

△H₃（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）PCl₅ 與足量水充分反應，最終生成兩種酸，已知反應前后各元素化合價不變，其化學方程式是

PCl₅+4H₂O═H₃PO₄+5HCl

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖象得出反應物、生成物以及反應熱=生成物的總能量-反應物的總能量，然后依據(jù)書寫熱化學方程式的原則書寫；
（2）根據(jù)圖象得出反應物、生成物以及反應熱=生成物的總能量-反應物的總能量，然后依據(jù)書寫熱化學方程式的原則書寫；
（3）根據(jù)蓋斯定律分析，根據(jù)反應物的總能量、中間產(chǎn)物的總能量以及最終產(chǎn)物的總能量，結(jié)合化學方程式以及熱化學方程式的書寫方法解答，注意蓋斯定律的應用；
（4）PCl₅與足量水充分反應，最終生成磷酸和鹽酸．

解答：解：（1）根據(jù)圖示可知：P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g），反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應是放熱反應，反應熱為△H=-306 kJ/mol，則熱化學方程式為：P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306 kJ/mol，
故答案為：P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306kJ?mol^-1；
（2）根據(jù)圖示可知：Cl₂（g）+PCl₃（g）═PCl₅（g），中間產(chǎn)物的總能量大于最終產(chǎn)物的總能量，該反應是放熱反應，△H=生成物總能量-反應物總能量=-93 kJ/mol；所以PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸熱反應；熱化學方程式為PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93 kJ/mol，
故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ?mol^-1；
（3）根據(jù)蓋斯定律，P和Cl₂分兩步反應和一步反應生成PCl₅的△H應該是相等的，P和Cl₂分兩步反應生成1 molPCl₅的熱化學方程式：
P（s）+32Cl₂（g）═PCl₃（g）△H₁=-306 kJ/mol，
Cl₂（g）+PCl₃（g）═PCl₅（g）△H₂=-93 kJ/mol；
P和Cl₂一步反應生成1molPCl₅的△H₃=-306 kJ/mol+（-93 kJ/mol）=-399 kJ/mol，
由圖象可知，P和Cl₂分兩步反應生成1molPCl₅的△H₃=-306kJ/mol-（+93kJ/mol）=399kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可知，反應無論一步完成還是分多步完成，生成相同的產(chǎn)物，反應熱相等，則P和Cl₂一步反應生成1molPCl₅的反應熱等于P和Cl₂分兩步反應生成1molPCl₅的反應熱，
故答案為：-399kJ?mol^-1；等于；
（5）PCl₅與足量水充分反應，最終生成兩種酸：磷酸和鹽酸，由原子守恒可知化學方程式為PCl₅+4H₂O═H₃PO₄+5HCl，
故答案為：PCl₅+4H₂O═H₃PO₄+5HCl．

點評：本題考查熱化學方程式的書寫、反應熱的計算、蓋斯定律計算等知識，解題中需注意：熱化學方程式中沒有標注各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應熱沒有呈現(xiàn)對應的比例關(guān)系．