Question

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

 

；
上述分解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)．溫度T₁時(shí)，在密閉容器中加人0.80mol PC1₅，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)PC1₅還剩0.60mol，其分解率α₁等于

 

；若反應(yīng)溫度由T_l升高到T₂，平衡時(shí)PC1₅的分解率α₂為，α₂

 

α₁（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）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

 

（3）P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1molPCl₅的△H₃=

 

，P和Cl₂一步反應(yīng)生成1mol PCl₅的△H₄

 

△H₃；（填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：

分析：（1）根據(jù)圖象及反應(yīng)熱知識(shí)，根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫原則及化學(xué)平衡知識(shí)分析，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，△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)；
（2）根據(jù)蓋斯定律分析，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(dòng)，降溫有利于PCl₅（g）的生成；
（3）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，其化學(xué)反應(yīng)的焓變是一定的．

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，△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：PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93 kJ/mol，
PCl₅分解率α₁=

0.8mo-0.6mol

0.8mol

×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(dòng)，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(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大，α₂ ＞α₁ ；
故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ?mol^-1；25%；大于； 
（2）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(dòng)，降溫有利于PCl₅（g）的生成，兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解；
故答案為：兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解；
（3）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可得P（s）+Cl₂（g）=PCl₅（g）△-399kJ/mol，依蓋斯定律，P和Cl₂一步反應(yīng)生成1molPCl₅的焓變和分步反應(yīng)生成的焓變是相等的，根據(jù)蓋斯定律：磷和氯氣化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成，還是分步完成，其化學(xué)反應(yīng)的焓變相等，
故答案為：-399kJ/mol；等于．

點(diǎn)評：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡計(jì)算、外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響及反應(yīng)熱的計(jì)算等知識(shí)．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)，題目難度中等．