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下圖所示(圖中的ΔH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1 mol PCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反應生成1 mol PCl5的ΔH4______ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”)。

Answer 1

【答案】Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g)　ΔH＝－306 kJ·mol－1 PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋93 kJ·mol－1 －399 kJ·mol－1 等于

【解析】

根據反應物的總能量、中間產物的總能量以及最終產物的總能量分析，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為-306 kJ/mol，結合熱化學方程式書寫方法寫出；
（2）PCl5分解成PCl3和Cl2是中間產物到最終產物反應的逆過程，結合圖像書寫其熱化學方程式；

（3）依據蓋斯定律反應焓變和起始和末狀態的物質有關，與變化過程無關計算分析。

（1）由圖象可知，1mol P(s)和 molCl2(g)需反應放出熱量306 kJ的能量，則反應的熱化學方程式為Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g)　ΔH＝－306 kJ·mol－1，

故答案為：Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g)　ΔH＝－306 kJ·mol－1；

（2）由圖象可以看出，第二步反應1 mol PCl3(g)和1 mol Cl2(g)生成1 mol PCl5(g)，需放熱93 kJ·mol－1，則PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學方程式可表示為：PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋93 kJ·mol－1

故答案為：PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋93 kJ·mol－1；

（3）P和Cl2分兩步反應生成1 mol PCl5其反應熱為△H = 306 kJ/mol + (93 kJ/mol) = 399 kJ/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1 mol PCl5的反應熱等于P和Cl2分兩步反應生成1mol PCl5的反應熱，

故答案為：399 kJmol1；等于。