Question

【题目】（1）白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—P a kJ·mol－1、P—O b kJ·mol－1、P===O c kJ·mol－1、O===O d kJ·mol－1。

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH为________________。

（2）同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：

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

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

相同状况下，能量较低的是________；白磷的稳定性比红磷________(填“大”或“小”)。

Answer 1

【答案】(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1 红磷小

【解析】

（1）反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，据此计算判断；

（2）根据盖斯定律可以计算化学反应的焓变，进而书写热化学方程式，比较能量高低；物质具有的能量越低越稳定。

（1）各化学键键能为P－P a kJ·mol－1、P－O b kJ·mol－1、P＝O c kJ·mol－1、O＝O d kJ·mol－1。反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以反应P4＋5O2＝P4O10的反应热△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(红磷，s)＋5/4O2(g)＝1/4P4O10(s) ΔH2=－738.5 kJ·mol－1

根据盖斯定律可知①－②×4即得到反应P4(白磷，s)＝4P(红磷，s)的ΔH=－29.2 kJ·mol－1，这说明白磷转化为红磷放热，因此相同状况下，能量较低的是红磷；根据能量越低越稳定可知白磷的稳定性比红磷小。