Question

【題目】（1）白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng)：P4＋5O2===P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為P—P a kJ·mol－1、P—O b kJ·mol－1、P===O c kJ·mol－1、O===O d kJ·mol－1。

根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH為________________。

（2）同素異形體相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率較慢，有時(shí)還很不完全，測(cè)定反應(yīng)熱很困難�，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的“不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的”觀點(diǎn)來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱。已知：

①P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1=－2 983．2 kJ·mol－1

②P(紅磷，s)＋5/4O2(g)===1/4P4O10(s) ΔH2=－738.5 kJ·mol－1

相同狀況下，能量較低的是________；白磷的穩(wěn)定性比紅磷________(填“大”或“小”)。

Answer 1

【答案】(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1 紅磷小

【解析】

（1）反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此計(jì)算判斷；

（2）根據(jù)蓋斯定律可以計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變，進(jìn)而書寫熱化學(xué)方程式，比較能量高低；物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定。

（1）各化學(xué)鍵鍵能為P－P a kJ·mol－1、P－O b kJ·mol－1、P＝O c kJ·mol－1、O＝O d kJ·mol－1。反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，所以反應(yīng)P4＋5O2＝P4O10的反應(yīng)熱△H=6akJmol-1+5dkJmol-1－（4ckJmol-1+12bkJmol-1）=(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1；

（2）已知：

①P4(白磷，s)＋5O2(g)＝P4O10(s) ΔH1=－2 983．2 kJ·mol－1

②P(紅磷，s)＋5/4O2(g)＝1/4P4O10(s) ΔH2=－738.5 kJ·mol－1

根據(jù)蓋斯定律可知①－②×4即得到反應(yīng)P4(白磷，s)＝4P(紅磷，s)的ΔH=－29.2 kJ·mol－1，這說(shuō)明白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放熱，因此相同狀況下，能量較低的是紅磷；根據(jù)能量越低越穩(wěn)定可知白磷的穩(wěn)定性比紅磷小。