Question

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

2P（s）+3Cl₂（g）=2PCl₃（g）△H=-612kJ/mol

；
（2）PCl₅分解生成PCl₃和Cl₂的熱化學(xué)方程式

PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ/mol

；
上述分解反是一個可逆反應(yīng)，溫度T₁時，在密閉容器中加入0.8mol PCl₅，反應(yīng)達(dá)到平衡時還剩余0.6mol PCl₅，其分解率α₁等于

25%

；若反應(yīng)溫度由T₁升高到T₂，平衡時PCl₅分解率α₂，α₂

大于

α₁（填“大于”，“小于”或“等于”）；
（3）工業(yè)上制備PCl₅通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl₂反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl₃，然后降溫，再和Cl₂反應(yīng)生成PCl₅．原因是

因為PCl₅分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度太高，不利于PCl₅的生成

；
（4）P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1mol PCl₅的△H₃=

-399kJ/mol

；P和Cl₂一步反應(yīng)生成1mol PCl₅的△H₄

等于

△H₃（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是

根據(jù)蓋斯定律可知，如果一個化學(xué)反應(yīng)可以分步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖象及反應(yīng)熱知識、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫原則分析；
（2）根據(jù)圖象及反應(yīng)熱知識、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫原則分析，根據(jù)反應(yīng)計算反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，據(jù)溫度影響化學(xué)平衡的移動知識來判斷平衡的移動；
（3）根據(jù)化學(xué)平衡移動原理分析；
（4）根據(jù)根據(jù)圖象的含義以及蓋斯定律的內(nèi)涵進(jìn)行分析．

解答：解：（1）熱化學(xué)方程式書寫要求：注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，判斷放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的物質(zhì)的量與反應(yīng)熱成對應(yīng)的比例關(guān)系，根據(jù)圖示P（s）+Cl₂（g）→PCl₃（g），反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為△H=-306 kJ/mol，熱化學(xué)方程式為P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=-306 kJ/mol，
即2P（s）+3Cl₂（g）=2PCl₃（g）△H=-612kJ/mol，故答案為：2P（s）+3Cl₂（g）=2PCl₃（g）△H=-612kJ/mol； 
（2）△H=生成物總能量-反應(yīng)物總能量，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(yīng)是放熱反應(yīng)，所以 PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸熱反應(yīng)；熱化學(xué)方程式為PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93 kJ/mol，PCl₅分解率α₁=

0.8-0.6

0.8

×100%=25%．PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸熱反應(yīng)；升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)（分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)）是吸熱反應(yīng)，升高溫度向正反應(yīng)方向移動，轉(zhuǎn)化率增大，
故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ?mol^-1；25%；大于； 
（3）Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），是放熱反應(yīng)，降溫平衡向放熱反應(yīng)方向移動，降溫有利于PCl₅（g）的生成，
故答案為：因為PCl₅分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度太高，不利于PCl₅的生成；
（4）根據(jù)蓋斯定律，P和Cl₂分兩步反應(yīng)和一步反應(yīng)生成PCl₅的△H應(yīng)該是相等的，P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1 molPCl₅的熱化學(xué)方程式：
2P（s）+3Cl₂（g）=PCl₃（g）；△H₁=-612 kJ/mol，
Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g）；△H₂=-93 kJ/mol；
P和Cl₂一步反應(yīng)生成1molPCl₅的△H₃=-306 kJ/mol+（-93 kJ/mol）=-399 kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成，還是分步完成，化學(xué)反應(yīng)的焓變是一樣的，
故答案為：-399kJ/mol；等于；根據(jù)蓋斯定律可知，如果一個化學(xué)反應(yīng)可以分步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的．

點評：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡計算、外界條件對化學(xué)平衡移動的影響及反應(yīng)熱的計算等知識．解題中需注意：熱化學(xué)方程式中沒有標(biāo)注各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應(yīng)熱沒有呈現(xiàn)對應(yīng)的比例關(guān)系，不能正確判斷放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)．