Question

(16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1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）。

根據(jù)上圖回答下列問題：（1）P和Cl₂反應(yīng)生成PCl₃的熱化學(xué)方程式是
                                                                        ；
（2）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)，在密閉容器中加入0.80mol PCl₅，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)PCl₅還剩0.60 mol，其分解率₁等于          ；若反應(yīng)溫度由T₁升高到T₂，平衡時(shí)PCl₅的分解率為₂，_{2          1}（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）工業(yè)上制備PCl₅通常分兩步進(jìn)行，現(xiàn)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                                                                         
                                                               ；
（4）P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl₅的△H ₃=              ，P和Cl₂一步反應(yīng)生成1 mol PCl₅的△H ₄              △H ₃（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）PCl₅與足量水充分反應(yīng)，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式是
                                                            。

Answer 1

（16分）（1） Cl₂(g)+ P(s)= PCl₃(g)   △H =-306kJ/mol                 
（2）PCl₅(g)= PCl₃(g)+ Cl₂(g)    △H =93kJ/mol                       
25%      大于               
（3）兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解              
（4）-399kJ/mol           等于                                          
（5）PCl₃+4H₂O=H₃PO₄+5HCl    

試題分析：（1）△H1是磷和氯氣反應(yīng)生成PCl₃的熱效應(yīng)，故熱化學(xué)方程式為： Cl₂(g)+ P(s)= PCl₃(g) △H =-306kJ/mol； （2）PCl₅分解反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，故為吸熱反應(yīng)，△H正值，故為PCl₅(g)= PCl₃(g)+ Cl₂(g) △H =93kJ/mol；轉(zhuǎn)化量為0.2mol，轉(zhuǎn)化量除以起始量0.8mol求得轉(zhuǎn)化率；分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向右移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大；（3）兩步反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，故降溫提高產(chǎn)率；（4）△H₃=△H₁+△H₂，故為-399kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律可得不管反應(yīng)分幾步完成，總熱效應(yīng)不變；（5）PCl₃中磷顯正價(jià)，氯顯負(fù)價(jià)，氯結(jié)合水電離出的氫離子生成氯化氫，磷結(jié)合水電離出的氫氧根離子生成磷酸。