Question

白磷（P₄）是正四面体构型的分子，当与氧气作用形成P₄O₁₀时，每两个磷原子之间插入一个氧原子，此外，每个磷原子又以双键结合一个氧原子．如图：
化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程．现提供以下化学键的键能（kJ?mol^-1）．P-P键：198kJ?mol^-1；P-O键：360kJ?mol^-1；O=O键498kJ?mol^-1；P=O键585kJ?mol^-1．
（1）试根据这些数据，计算出以下反应的反应热△H的值：P₄（白磷）+5O₂═P₄O₁₀
（2）P₄O₁₀极易与水化合，反应过程可表示为如下形式：P-O-P+H₂O→2P-OH．若每个P₄O₁₀分子与四个水分子发生化合反应，写出该反应的化学方程式

 

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Answer 1

考点：反应热和焓变

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）先根据题中信息分析出P₄O₁₀的分子结构中含有的P-O键和P=O键个数，然后利用△H=反应物键能总和-生成物键能总和及题中数据计算出反应P₄（s）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）中的燃烧热．
（2）依据原子守恒写出化学方程式即可．

解答： 解：（1）由P₄的分子结构和P₄（s）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）的物质变化，在P₄O₁₀分子中只存在P-O和P=O两种共价键，P₄O₁₀中P显+5价、O显-2价等事实可知，在P₄分子结构的基础上，每2个P原子之间插入1个O原子形成2个P-O键，每个P原子再结合1个O原子形成P=O键，就构成了P₄O₁₀的分子结构，所以在1个P₄O₁₀分子中共有12个P-O键、4个P=O键；则反应P₄（s，白磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）中的燃烧热为：
△H=反应物键能总和-生成物键能总和=6×198 kJ?mol^-1+5×498 kJ?mol^-1-（12×360kJ?mol^-1+4×585kJ?mol^-1）=-2982kJ?mol^-1，
故答案为：-2982kJ?mol^-1；
（2）据原子守恒，每个P₄O₁₀分子与四个水分子发生化合反应的方程式为：P₄O₁₀+4H₂O=2H₄P₂O₇，故答案为：P₄O₁₀+4H₂O=2H₄P₂O₇．

点评：本题考查热化学方程式书写、据键能求算反应热、据原子守恒书写化学方程式，题目有一定难度．