红*P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表...
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红*P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
;
上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时,在密闭容器中加入0.80mol PCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol,其分解率α1等于 ;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2 α1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是________________________
(4)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3=____________,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4__________△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种*,其化学方程式是__________________________________。
【回答】
【*】
(1)Cl2 (g)+ P(s)PCl3 (g) ΔH=-306 kJ/ lmol
(2) PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) △H=93kJ/ mol
25% 大于
(3)两步反应均为放热反应,降温有利于提高产率,防止产物分解
(4)-399kJ/ mol 等于
(5)PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl
【解析】(1)由图象知P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是P(s)+Cl2(g)PCl3(g) ΔH=-306 kJ·mol-1。
(2)ΔH=生成物总能量-反应物总能量,反应PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g) ΔH=-93 kJ·mol-1,故反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJ·mol-1。
分解率=×100%=25%。
由于反应PCl5PCl3+Cl2是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,分解率增大,即α2大于α1。
(3)3Cl2+2P2PCl3;PCl3+Cl2PCl5两个反应均为放热反应,降低温度,有利于平衡向正向移动,提高了PCl3的转化率,同时防止PCl5分解。
(4)根据盖斯定律,P和Cl2分两步反应和一步反应生成PCl5的ΔH应该是相等的。
(5)PCl5与H2O反应生成的*可能是H3PO4、HCl和HClO,但PCl5H3PO4,P元素化合价没变,则Cl元素化合价也不变,即该反应生成的两种*是H3PO4和HCl。所以该反应的化学方程式是PCl5+4H2OH3PO4+5HCl。
知识点:化学反应中的能量变化
题型:填空题
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