Question

10．磷在氧氣中燃燒，可能生成P₂O₃和P₂O₅，已知單質磷（P）的燃燒熱為X kJ/mol，0.1molP在2.24L O₂（標準狀況下）燃燒至反應物耗盡時，放出Y kJ 的熱量，則下列說法錯誤的是（　　）

• A． 生成0.025 mol P₂O₅
• B． 生成 P₂O₃所釋放的熱量為（Y-0.05X） kJ
• C． 2P（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=P₂O₃（s）△H=-（40Y-2X）kJ•mol^-1
• D． 生成的 P₂O₃與 P₂O₅的質量之比為 1：1

Answer 1

分析 0.1molP在2.24L O₂（標準狀況下）燃燒至反應物耗盡，故P原子與O原子的數目之比為0.1mol：$\frac{2.24}{22.4}$mol×2=1：2，2：5＜1：2＜2：3，故反應產物為P₂O₃、P₂O₅，令物質的量分別為xmol、ymol，則：2x+2y=0.1、3x+5y=0.2，
解得：x=0.025mol，y=0.025mol
故P₂O₃的質量為0.025mol×110g/mol=2.75g，P₂O₅的質量為0.025mol×142g/mol=3.55g，據此分析解答．

解答 解：A、根據以上分析，0.1molP在2.24L O₂（標準狀況下）燃燒至反應物耗盡，故P原子與O原子的數目之比為0.1mol：$\frac{2.24}{22.4}$mol×2=1：2，2：5＜1：2＜2：3，故反應產物為P₂O₃、P₂O₅，故A正確；
B、根據以上分析，生成P₂O₃的物質的量為0.025mol，生成P₂O₅的物質的量為0.025mol，又單質磷（P）的燃燒熱為X kJ/mol，所以生成 P₂O₃所釋放的熱量為（Y-0.05X） kJ，故B正確；
C、由B得出，生成P₂O₃的物質的量為0.025mol，釋放的熱量為（Y-0.05X） kJ，所以2P（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=P₂O₃（s）△H=-（40Y-2X）kJ•mol^-1，故C正確；
D、根據以上分析，生成的 P₂O₃與 P₂O₅的質量之比為2.75g：3.55g，故D錯誤；
故選：D．

點評 本題考查反應熱的有關計算、熱化學方程式的書寫等，難度中等，判斷生成物的成分是解題的關鍵，注意理解燃燒熱的含義．