Question

【題目】紅磷 P（s）和 Cl2（g）發生反應生成 PCl3（g）和 PCl5（g）．反應過程和能量關系如圖所示（圖中的△H表示生成 1 mol 產物的數據）．
根據上圖回答下列問題：
（1）P和Cl2反應生成PCl3的熱化學方程式是
（2）PCl5分解成 PCl3和Cl2的熱化學方程式是
（3）P和Cl2分兩步反應生成1molPCl5的△H3= P和Cl2一步反應生成1molPCl5的△H4 △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

Answer 1

【答案】P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=﹣306kJ?mol﹣1；PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJ?mol﹣1；﹣399kJ?mol﹣1；等于；PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl
【解析】（1）根據圖示可知：P（s）+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）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=﹣306 kJ/mol，
所以答案是：P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=﹣306kJmol﹣1；
（2）根據圖示可知：Cl2（g）+PCl3（g）═PCl5（g），中間產物的總能量大于最終產物的總能量，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，
所以答案是：PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJmol﹣1；
（3）根據蓋斯定律，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，
所以答案是：﹣399kJmol﹣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，
所以答案是：PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl．