Question

圖1是紅磷P（s）和Cl₂反應生成PCl₃（g）和PCl₅（g）的反應過程與能量關系圖（圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）．根據(jù)下圖回答下列問題：

（1）PCl₃（g）分解成P（s）和Cl₂（g）的熱化學方程式為

 

．
（2）P（s）和Cl₂（g）分兩步反應生成1mol PCl₅（g）的△H₁=

 

KJ?mol^-1
（3）研究表明，化學反應的能量變化（△H）與反應物和生成物的鍵能有關．鍵能可以簡單地理解為斷開1mol化學鍵時所需吸收的能量，表1所列是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)．表1部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)

化學鍵	P-P	P-O	O=O	P=O
鍵能/（kJ?mol-1）	198	360	498	x

已知1mol白磷（結構如圖2所示，分子式為P₄）完全燃燒生成P₄O₁₀（結構如圖3）放出2982KJ熱量，則表中：x=

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

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)物的總能量分析，結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；
（1）P和Cl₂反應生成PCl₃的反應過程中反應焓變?yōu)?306KJ/mol，結合熱化學方程式書寫方法寫出；
（2）依據(jù)蓋斯定律反應焓變和起始和終了物質有關，與變化過程無關計算分析；
（3）白磷燃燒的方程式為P₄+5O₂=P₄O₁₀，根據(jù)化學鍵的斷裂和形成的數(shù)目進行計算．

解答： 解：（1）由圖象可知，1molP和

3

2

molCl₂需反應放出熱量306kJ的能量，則反應的熱化學方程式為P（s）+Cl₂（g）=PCl₃（g）△H=-306kJ?mol^-1，則PCl₃（g）分解成P（s）和Cl₂（g）的熱化學方程式為，2PCl₃（g）=2P（s）+3Cl₂（g）△H=+612KJ?mol^-1，
故答案為：2PCl₃（g）=2P（s）+3Cl₂（g）△H=+612KJ?mol^-1；
（2）由圖象可知，P和Cl₂分兩步反應生成1molPCl₅的△H₁=-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；
（4）白磷燃燒的方程式為P₄+5O₂=P₄O₁₀，△H=反應物鍵能-生成物鍵能，1mol白磷完全燃燒需拆開6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，
所以4mol×198kJ/mol+5mol×498kJ/mol-（12mol×360 kJ/mol+4x）=2378.0kJ，
x=585KJ/mol．
故答案為：585．

點評：本題考查較為綜合，題目難度中等，注意反應熱的計算，特別是注意分析白磷的氧化磷的分子結構，正確判斷共價鍵的類型和數(shù)目．