Question

(9分)紅磷P(s)和Cl₂ (g)發(fā)生反應生成PCl₃(g)和PCl₅(g)。反應過程和能量關系如圖所示

（圖中的ΔH表示生成lmol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）。

根據(jù)上圖回答下列問題：

（1） PCl₅分解成PCl₃ 和Cl₂的熱化學方程式是________                          ______；

上述分解反應是一個可逆反應。溫度T₁時，在密閉容器中加人0.80 mol PC1₅，反應達平衡時PC1₅還剩0.60 mol，其分解率α₁等于________；若反應溫度由T_l升高到T₂，平衡時PC1₅的分解率α₂為，α₂_______α₁（填“大于”、“小于”或“等于”) ；

（2）工業(yè)上制備PCl₅通常分兩步進行，先將P和Cl₂反應生成中間產(chǎn)物PCl₃，然后降溫，再和Cl₂反應生成PCl₅原因是_______________________________________________

（3）P和Cl₂分兩步反應生成1molPCl₅的ΔH₃＝_____________________，P和Cl₂一步反應生成1 mol PCl₅的ΔH₄___________ΔH₃；（填“大于”、“小于”或“等于”）

 

Answer 1

【答案】

 ( 1 ) PCl₅(g)==PCl₃(g)＋Cl₂(g)  △H＝+93kJ/ lmol　  25％　（2分）　　　大于（1分）

（2）兩步反應均為放熱反應，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解

（3）－399kJ/ mol（1分）　等于  （1分）

【解析】

試題分析：（1）五氯化磷的分解過程是吸熱的過程，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可得：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g），△H=+93kJ/lmol，

所以該反應的熱化學方程式是PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g），△H=+93kJ/lmol。分解率是，由于正反應是吸熱反應，所以升高溫度，平衡向正反應方向移動，PCl₅的分解率增大，即α₂大于α₁。

（2）P和Cl₂反應生成中間產(chǎn)物PCl₃以及三氯化磷和氯氣反應生成五氯化磷這兩步反應均為放熱反應，生成三氯化磷后降溫，再和Cl₂反應生成PCl₅，這樣有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解，所以正確的為：兩步反應均為放熱反應，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解。

（3）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可得P（s）+Cl₂（g）=PCl₅（g）△H₃＝－306 kJ/mol －93 kJ/mol ＝－399kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可知，P和Cl₂一步反應生成1molPCl₅的焓變和分步反應生成的焓變是相等的，則△H₃＝△H₄＝－399kJ/mol。

考點：考查熱化學方程式的書寫、轉(zhuǎn)化率的計算以及蓋斯定律的應用

點評：該題是高考中的常見考點，屬于基礎性試題的考查，難度不大，有利于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，特別是根據(jù)圖像進行的問題分析，有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和靈活應變能力。