12、(2008全国Ⅱ理综.26).红磷P(S)和Cl2发生反应生成KCl3和PCl5,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
;
(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式
;
上述分解反是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.8mol PCl5,反应达到平衡时还剩余0.6mol
PCl5,其分解率α1等于
;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5分解率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1mol PCl5的△H4
△H1(填“大于”,“小于”或“等于”);
(5)P Cl5与足量水反应,最终生成两种酸,其化学方程式是
。
[解析]:根据图像(1)(2)的热化学方程式可以写出。
在密闭容器中加入0.8mol PCl5,达到平衡后还有0.6mol PCl5,分解率为25%;由于反应是吸热反应,升高温度转化率增大,α2大于α1;
(3)根据热化学方程式可知,P和Cl2反应生成中间产物PCl3是放热反应,温度太高,不利于PCl5的生成,所以降低温度,再和Cl2反应生成PCl5。
(4)根据盖斯定律,2P(s)+5Cl2(g)=2PCl5(g) △H=-798kJ/mol;生成1mol
PCl5的反应热是-399kJ/mol;
(5)根据物质的组成,生成两种酸分别是磷酸和盐酸,方程式可知。
[答案]:(1)2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) △H=-612kJ/mol
(2)PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJ/mol 25% 大于
(3)因为PCl5分解反应是吸热反应,温度太高,不利于PCl5的生成。
(4)-399kJ/mol 等于
(5)PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl