Question

紅磷P（s）和Cl₂發(fā)生反應(yīng)生成PCl₃和PCl₅，反應(yīng)過(guò)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)）
據(jù)圖回答下列問(wèn)題
（1）P和Cl₂反應(yīng)生成PCl₃的熱化學(xué)方程式______；
（2）PCl₅分解生成PCl₃和Cl₂的熱化學(xué)方程式______；
上述分解反是一個(gè)可逆反應(yīng)，溫度T₁時(shí)，在密閉容器中加入0.8mol PCl₅，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)還剩余0.6mol PCl₅，其分解率α₁等于______；若反應(yīng)溫度由T₁升高到T₂，平衡時(shí)PCl₅分解率α₂，α₂______α₁（填“大于”，“小于”或“等于”）；
（3）工業(yè)上制備PCl₅通常分兩步進(jìn)行，先將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1mol PCl₅的△H₃=______；P和Cl₂一步反應(yīng)生成1mol PCl₅的△H₄______△H₃（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是______．

Answer 1

（1）熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)要求：注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，判斷放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的物質(zhì)的量與反應(yīng)熱成對(duì)應(yīng)的比例關(guān)系，根據(jù)圖示P（s）+Cl₂（g）→PCl₃（g），反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為△H=-306 kJ/mol，熱化學(xué)方程式為P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=-306 kJ/mol，
即2P（s）+3Cl₂（g）=2PCl₃（g）△H=-612kJ/mol，故答案為：2P（s）+3Cl₂（g）=2PCl₃（g）△H=-612kJ/mol； 
（2）△H=生成物總能量-反應(yīng)物總能量，Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），中間產(chǎn)物的總能量大于最終產(chǎn)物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以 PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸熱反應(yīng)；熱化學(xué)方程式為PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93 kJ/mol，PCl₅分解率α₁=

0.8-0.6

0.8

×100%=25%．PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸熱反應(yīng)；升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)（分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)）是吸熱反應(yīng)，升高溫度向正反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大，
故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ?mol^-1；25%；大于； 
（3）Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），是放熱反應(yīng)，降溫平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，降溫有利于PCl₅（g）的生成，
故答案為：因?yàn)镻Cl₅分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度太高，不利于PCl₅的生成；
（4）根據(jù)蓋斯定律，P和Cl₂分兩步反應(yīng)和一步反應(yīng)生成PCl₅的△H應(yīng)該是相等的，P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1 molPCl₅的熱化學(xué)方程式：
2P（s）+3Cl₂（g）=PCl₃（g）；△H₁=-612 kJ/mol，
Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g）；△H₂=-93 kJ/mol；
P和Cl₂一步反應(yīng)生成1molPCl₅的△H₃=-306 kJ/mol+（-93 kJ/mol）=-399 kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成，還是分步完成，化學(xué)反應(yīng)的焓變是一樣的，
故答案為：-399kJ/mol；等于；根據(jù)蓋斯定律可知，如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以分步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱是相同的．