Question

20．紅磷P（s）和Cl₂發生反應生成PCl₃和PCl₅，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）．根據如圖回答下列問題：
（1）P和Cl₂反應生成PCl₃的熱化學方程式：P（s）+$\frac{3}{2}$Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306kJ•mol^-1；
（2）PCl₅分解生成PCl₃和Cl₂的熱化學方程式：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ•mol^-1；
（3）P和Cl₂分兩步反應生成1mol PCl₅的△H₁=-399kJ•mol^-1；P和Cl₂一步反應生成1mol PCl₅的|△H₂|=|△H₁|（填＞、＜、=）．

Answer 1

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分析，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．
（1）P和Cl₂反應生成PCl₃的反應過程中反應焓變為-306KJ/mol，結合熱化學方程式書寫方法寫出；
（2）由圖象可知，1molPCl₅分解成PCl₃和Cl₂需要吸收93kJ的能量，以此可書寫熱化學方程式；
（3）依據蓋斯定律反應焓變和起始和終了物質有關，與變化過程無關計算分析．

解答 解：（1）由圖象可知，1molP與Cl₂反應生成1molPCl₃放出306kJ的能量，
則反應的熱化學方程式為P（s）+$\frac{3}{2}$Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=-306kJ•mol^-1，
故答案為：P（s）+$\frac{3}{2}$Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306kJ•mol^-1；
（2）由圖象可知，1molPCl₅分解成PCl₃和Cl₂需要吸收93kJ的能量，
則反應的熱化學方程式為PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）；△H=+93kJ•mol^-1，
故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ•mol^-1；
（3）由圖象可知，P和Cl₂分兩步反應生成1molPCl₅的△H₁=-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：-399kJ•mol^-1；=．

點評 本題考查較為綜合，多角度考查反應熱和化學方程式的書寫等知識，為高考常見題型，側重于學生的分析、計算能力的考查，題目難度中等．