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圖所示（圖中的△H表示生成1mol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___。

（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學方程式___。

（3）P和Cl2分兩步反應生成1molPCl5的△H3＝__，P和Cl2一步反應生成1molPCl5的△H4___△H3 (填“大于”、“小于”或“等于”)。

（4）PCl5與足量水充分反應，最終生成兩種酸，已知反應前后各元素化合價不變，其化學方程式是__。

Answer 1

【答案】P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306kJmol-1 PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJmol-1 -399kJmol-1 等于 PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl

【解析】

（1）根據圖象得出反應物、生成物以及反應熱=生成物的總能量-反應物的總能量，然后依據書寫熱化學方程式的原則書寫；
（2）根據圖象得出反應物、生成物以及反應熱=生成物的總能量-反應物的總能量，然后依據書寫熱化學方程式的原則書寫；
（3）根據蓋斯定律分析，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，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；

（4）PCl5與足量水充分反應，最終生成磷酸和鹽酸。

（1）根據圖示可知：P（s）+Cl2（g）═PCl3（g），反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應是放熱反應，反應熱△H=-306 kJ/mol，則熱化學方程式為：P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306 kJ/mol，

故答案為：P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306kJmol-1；

（2）根據圖示可知：Cl2（g）+PCl3（g）═PCl5（g），中間產物的總能量大于最終產物的總能量，該反應是放熱反應，△H=生成物總能量-反應物總能量=-93 kJ/mol；所以PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）是吸熱反應；熱化學方程式為PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93 kJ/mol，

故答案為：PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJmol-1；

（3）根據圖像，可以寫出兩步反應的熱化學方程式：

P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H1=-306 kJ/mol，

Cl2（g）+PCl3（g）═PCl5（g）△H2=-93 kJ/mol；

則P和Cl2兩步反應生成1molPCl5的△H3=-306 kJ/mol+（-93 kJ/mol）=-399 kJ/mol，

由圖象可知，P和Cl2一步反應生成1molPCl5的△H4=-306kJ/mol+（-93kJ/mol）=-399kJ/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1molPCl5的反應熱等于P和Cl2分兩步反應生成1molPCl5的反應熱，

故答案為：-399kJmol-1；等于；

（4）PCl5與足量水充分反應，最終生成兩種酸，已知反應前后各元素化合價不變，則兩種酸為磷酸和鹽酸，由原子守恒可知化學方程式為PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl，

故答案為：PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl。