22.(2008·全国理综Ⅱ)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ΔH表示生成1 mol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,温度为T1时,在密闭容器中加入0.80 mol 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1 mol PCl5的ΔH3=__________,P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4__________ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是__________________________。
解析:本题考查反应热的本质、热化学方程式的书写、反应热计算、化学平衡、水解等知识。
(1)PCl3为Cl2和P反应的中间产物,图示中的ΔH1=-306 kJ/mol表示1 mol P(s)反应生成1 mol PCl3(g)放出的热量,再根据热化学方程式的书写原则可得其热化学方程式为:P(s)+Cl2(g)===PCl3(g) ΔH=-306 kJ/mol。
(2)图示中的ΔH2=-93 kJ/mol,表示1 mol PCl3(g)与1 mol Cl2(g)反应生成1 mol PCl5(g)放出的热量,故1 mol PCl5(g)分解产生1 mol PCl3(g)与1 mol Cl2(g)吸收93 kJ热量,故有:PCl5(g)===Cl2(g)+PCl3(g) ΔH=+93 kJ/mol。α1=×100%=25%。因PCl5(g)的分解反应是吸热反应,故升温PCl5(g)的转化率增大,即α2>α1。
(3)因Cl2与P生成PCl3、PCl3与Cl2反应生成PCl5都是放热反应,降温有利于提高反应物的转化率且能防止产物分解。
(4)根据盖斯定律有ΔH4=ΔH3=ΔH1+ΔH2=-306 kJ/mol-93 kJ/mol=-399 kJ/mol。
(5)PCl5发生水解生成H3PO4和HCl两种酸:PCl5+4H2O===5HCl+H3PO4。
答案:(1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g) ΔH=-306 kJ/mol
(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJ/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)-399 kJ/mol 等于
(5)PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl