Question

（6分）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（圖中的△H表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）。

根據(jù)上圖回答下列問題：

（1）PCl₃分解成P(s)和Cl₂(g)的熱化學(xué)方程式是__________________________________。

（2）P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl₅的△H₁=_______________，與P和Cl₂一步反應(yīng)生成1 mol PCl₅的△H₂的關(guān)系是：△H₂__________△H₁(填“大于”、“小于”或“等于”)。

 

Answer 1

【答案】

（1）2PCl₃ (g) = 3 Cl₂ (g)＋ 2P(s)   ΔH＝+612 kJ·mol^－1　

（2）－399 kJ·mol^－1　     等于

【解析】（1）由圖像可知P(s)和Cl₂(g)的總能量高于PCl₃(g)，所以PCl₃分解成P(s)和Cl₂(g)的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。因為每生成1mol PCl₃(g)，反應(yīng)放出306kJ能量，故分解的熱化學(xué)方程式為2PCl₃ (g) = 3 Cl₂ (g)＋ 2P(s)   ΔH＝+612 kJ·mol^－1。

（2）根據(jù)圖像可寫出PCl₃(g)和Cl₂(g)反應(yīng)生成1mol PCl₅(g)的熱化學(xué)方程式PCl₃(g)＋Cl₂(g)反＝PCl₅(g)  ΔH＝－93 kJ·mol^－1。所以根據(jù)蓋斯定律知，將反應(yīng)①2PCl₃ (g) = 3 Cl₂ (g)＋ 2P(s)   ΔH＝+612 kJ·mol^－1和反應(yīng)②PCl₃(g)＋Cl₂(g)反＝PCl₅(g)  ΔH＝－93 kJ·mol^－1疊加，即②－①÷2得到P(s)＋5/2Cl₂(g)反＝PCl₅(g)，所以△H＝－399 kJ·mol^－1。反應(yīng)熱只與物質(zhì)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)過程無關(guān)，即△H₂等于△H₁。