Question

红磷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

P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=-306kJ?mol^-1

．
（2）PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的热化学方程式

PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）；△H=+93kJ?mol^-1

，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0.80molPCl₅，反应达到平衡时PCl₅还剩0.60mol，其分解率α₁等于

25%

；若反应温度由T₁升高到T₂，平衡时PCl₅的分解率为α₂，α₂

大于

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

两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解

．
（4）P和Cl₂分两步反应生成1molPCl₅的△H₃=

-399kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）根据图象及反应热知识分析；
（2）根据热化学反应方程式的书写原则及化学平衡知识分析；
（3）根据化学平衡移动原理分析；
（4）根据盖斯定律分析．

解答：解：（1）热化学方程式书写要求：注明各物质的聚集状态，判断放热反应还是吸热反应，反应物的物质的量与反应热成对应的比例关系，根据图示P（s）+Cl₂（g）→PCl₃（g），反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热为△H=-306 kJ/mol，热化学方程式为：P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=-306 kJ/mol，
故答案为：P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g）；△H=-306kJ?mol^-1； 
（2）△H=生成物总能量-反应物总能量，Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），中间产物的总能量大于最终产物的总能量，该反应是放热反应，所以 PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸热反应；热化学方程式：PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）；△H=+93 kJ/mol，
PCl₅分解率α₁=

0.8mol-0.6mol

0.8mol

×100%=25%．PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸热反应；升高温度向吸热反应方向移动，正反应（分解反应是吸热反应）是吸热反应，升高温度向正反应方向移动，转化率增大，α₂ ＞α₁ ；
故答案为：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）；△H=+93kJ?mol^-1；25%；大于； 
（3）Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），是放热反应，降温平衡向放热反应方向移动，降温有利于PCl₅（g）的生成，
故答案为：两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解；
（4）根据盖斯定律，P和Cl₂分两步反应和一步反应生成PCl₅的△H应该是相等的，P和Cl₂分两步反应生成1 molPCl₅的热化学方程式：
P（s）+

3

2

Cl₂（g）=PCl₃（g）；△H₁=-306 kJ/mol，
Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g）；△H₂=-93 kJ/mol；
P和Cl₂一步反应生成1molPCl₅的△H₃=-306 kJ/mol+（-93 kJ/mol）=-399 kJ/mol，
故答案为：-399kJ?mol^-1．

点评：本题考查热化学方程式的书写、化学平衡计算、外界条件对化学平衡移动的影响及反应热的计算等知识．解题中需注意：热化学方程式中没有标注各物质的聚集状态，各物质的物质的量与反应热没有呈现对应的比例关系，不能正确判断放热反应和吸热反应．