Question

(9分)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ΔH表示生成lmol產物的數據）。

根據上圖回答下列問題：
（1） PCl₅分解成PCl₃ 和Cl₂的熱化學方程式是________                          ______；
上述分解反應是一個可逆反應。溫度T₁時，在密閉容器中加人0.80 mol PC1₅，反應達平衡時PC1₅還剩0.60 mol，其分解率α₁等于________；若反應溫度由T_l升高到T₂，平衡時PC1₅的分解率α₂為，α₂_______α₁（填“大于”、“小于”或“等于”) ；
（2）工業上制備PCl₅通常分兩步進行，先將P和Cl₂反應生成中間產物PCl₃，然后降溫，再和Cl₂反應生成PCl₅原因是_______________________________________________
（3）P和Cl₂分兩步反應生成1molPCl₅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

 ( 1 ) PCl₅(g)==PCl₃(g)＋Cl₂(g)  △H＝+93kJ/ lmol　  25％�。�2分）　　　大于（1分）
（2）兩步反應均為放熱反應，降溫有利于提高產率，防止產物分解
（3）－399kJ/ mol（1分）　等于  （1分）

試題分析：（1）五氯化磷的分解過程是吸熱的過程，根據圖中數據，可得：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g），△H=+93kJ/lmol，
所以該反應的熱化學方程式是PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g），△H=+93kJ/lmol。分解率是，由于正反應是吸熱反應，所以升高溫度，平衡向正反應方向移動，PCl₅的分解率增大，即α₂大于α₁。
（2）P和Cl₂反應生成中間產物PCl₃以及三氯化磷和氯氣反應生成五氯化磷這兩步反應均為放熱反應，生成三氯化磷后降溫，再和Cl₂反應生成PCl₅，這樣有利于提高產率，防止產物分解，所以正確的為：兩步反應均為放熱反應，降溫有利于提高產率，防止產物分解。
（3）根據圖中數據，可得P（s）+Cl₂（g）=PCl₅（g）△H₃＝－306 kJ/mol －93 kJ/mol ＝－399kJ/mol，根據蓋斯定律可知，P和Cl₂一步反應生成1molPCl₅的焓變和分步反應生成的焓變是相等的，則△H₃＝△H₄＝－399kJ/mol。
點評：該題是高考中的常見考點，屬于基礎性試題的考查，難度不大，有利于培養學生分析問題、解決問題的能力，特別是根據圖像進行的問題分析，有助于培養學生的邏輯思維能力和靈活應變能力。