Question

【題目】紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3和PCl5，反應過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))，根據(jù)下圖回答下列問題：

(1)PCl5分解生成PCl3和Cl2的熱化學方程式__________________________；上述分解反應是一個可逆反應，溫度T1時，在密閉容器中加入0.8 mol PCl5，反應達到平衡時還剩余0.6 mol PCl5，其分解率α1等于____________；若反應溫度由T1升高到T2，平衡時PCl5的分解率α2，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1 mol PCl5的ΔH3＝__________________。

Answer 1

【答案】 PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋93 kJ·mol－1 25% 大于 因為PCl5的生成反應是放熱反應，溫度太高，不利于PCl5的生成 －399 kJ·mol－1

【解析】(1)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=+93kJmol-1；在密閉容器中加入0.8molPCl5，反應達到平衡時還剩余0.6molPCl5，分解的PCl5為0.2mol，分解率=×100%=25%；PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJmol-1，為吸熱反應，升高溫度平衡向正向移動，所以分解率α2大于α1；故答案為：PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H=+93kJmol-1；25%；大于；

(2)根據(jù)(1)的分析可知，Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)是放熱反應，溫度太高，不利于PCl5的生成，降溫平衡向放熱反應方向移動，降溫有利于PCl5(g)的生成，故答案為：因為PCl5的生成反應是放熱反應，溫度太高，不利于PCl5的生成；

(3)根據(jù)蓋斯定律，P和Cl2分兩步反應和一步反應生成PCl5的△H應該是相等的，P和Cl2分兩步反應生成1 molPCl5的熱化學方程式：①P(s)+ Cl2(g)=PCl3(g)；△H1=-306 kJ/mol，②Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)；△H2=-93 kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律將①+②得：P(s)+ Cl2(g)=PCl5(g)，△H=(-306 kJ/mol)+(-93 kJ/mol)=-399 kJ/mol，故答案為：-399kJmol-1。