Question

白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體，在空氣中燃燒得到磷的氧化物，空氣不足時生成P₄O₆，空氣充足時生成P₄O₁₀．
（1）已知298K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為P₄（白磷，s）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H₁=-2 983.2kJ?mol^-1P（紅磷，s）+

5

4

O₂（g）═

1

4

P₄O₁₀（s）△H₂=-738.5kJ?mol^-1則該溫度下白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為

 

．
（2）已知298K時白磷不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為P₄（白磷，s）+3O₂（g）═P₄O₆（s）△H=-1 638kJ?mol^-1．在某密閉容器中加入62g白磷和50.4L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況），控制條件使之恰好完全反應(yīng)．則所得到的P₄O₁₀與P₄O₆的物質(zhì)的量之比為

 

，反應(yīng)過程中放出的熱量為

 

．
（3）已知白磷和PCl₃的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能（kJ?mol^-1）：P-P 198，Cl-Cl 243，P-Cl 331．則反應(yīng)P₄（白磷，s）+6Cl₂（g）═4PCl₃（s）的反應(yīng)熱△H=

 

．

Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱和焓變

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式；
（2）設(shè)P₄O₁₀物質(zhì)的量為x，P₄O₆物質(zhì)的量為y，結(jié)合原子守恒計算得到，依據(jù)熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)放出的熱量；
（3）依據(jù)反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和得到；

解答： 解：（1）P₄（s，白磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）△H₁=-2983.2kJ/mol…①
P（s，紅磷）+

5

4

O₂（g）=

1

4

P₄O₁₀（s）△H₂=-738.5kJ/mol，…②
根據(jù)蓋斯定律：①-②×4可得：P₄（s，白磷）=4P（s，紅磷）△H=（-2983.2kJ/mol）-（-738.5kJ）×4=-29.2kJ/mol；
熱化學(xué)方程式為：P₄（s，白磷）=4P（s，紅磷）△H=-29.2kJ/mol；
故答案為：P₄（s，白磷）=4P（s，紅磷）△H=-29.2kJ/mol；
（2）在某密閉容器中加入62g白磷和50.4L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況），白磷中磷原子物質(zhì)的量=

62g

31g/mol

=2mol原子，氧氣物質(zhì)的量=

50.4L

22.4L/mol

=2.25mol，含有4.5mol氧原子；依據(jù)原子守恒列式計算：設(shè)P₄O₁₀物質(zhì)的量為x，P₄O₆物質(zhì)的量為y
4x+4y=2
5x+3y=2.25
計算出x=0.375mol，
y=0.125mol
最后生成0.375molP₄O₁₀，0.125molP₄O₆mol，故物質(zhì)的量之比為3：1；
P₄（白磷，s）+3O₂（g）═P₄O₆（s）△H=-1 638kJ?mol^-1；
P₄（白磷，s）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H₁=-2 983.2kJ?mol^-1；
放出的熱量=0.375mol×（-2983.2KJ/mol）+0.125 mol×（-1638KJ/mol）=1323.45KJ；
故答案為：3：1；1323.45KJ；
（3）已知白磷和PCl₃的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能（kJ?mol^-1）：P-P 198，Cl-Cl 243，P-Cl 331．則反應(yīng)P₄（白磷，s）+6Cl₂（g）═4PCl₃（s）的反應(yīng)熱△H=198KJ/mol×6+6×243KJ/mol-4×3×331KJ/mol=-1326KJ/mol；
故答案為：-1326KJ/mol；

點評：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析，熱化學(xué)方程式書寫和蓋斯定律計算應(yīng)用，原子守恒和化學(xué)方程式的計算方法應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．