题目内容
白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。
(1)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1
P(s，红磷)＋
O2(g)=== 
P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为________________。
(2)已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s，白磷)＋3O2(g)===P4O6(s)
ΔH＝－1 638 kJ·mol－1。在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为________，反应过程中放出的热量为________。
已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能
(kJ·mol－1)：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。
则反应P4(s，白磷)＋6Cl2(g)===4PCl3(s)的反应热ΔH＝________。
(1)P4(s，白磷)===4P(s，红磷) ΔH＝－29.2 kJ·mol－1
(2)3∶1 1 323.45 kJ (3)－1 326 kJ·mol－1
【解析】 (1)根据盖斯定律，由第一个反应－第二个反应×4，可得：P4(s，白磷)===4P(s，红磷) ΔH＝－2 983.2 kJ·mol－1－(－738.5 kJ·mol－1)×4＝－29.2 kJ·mol－1。(2)n(白磷)＝62/124＝0.5 mol，n(O2)＝50.4/22.4＝2.25 mol，设得到的P4O10与P4O6的物质的量分别为x mol、y mol。则x＋y＝0.5,5x＋3y＝2.25，解得x＝0.375 mol，y＝0.125。反应过程中放出的热量为2 983.2 kJ
·mol－1×0.375 kJ·mol－1＋1 638 kJ·mol－1×0.125 mol＝1 323.45 kJ。(3)根据图示，1分子P4、PCl3中分别含有6个P—P键、3个P—Cl键，反应热为断裂6 mol P—P键、6 mol Cl—Cl键吸收的能量和形成12 mol P—Cl键放出的能量之差，即ΔH＝(6×198 kJ·mol－1＋6×243 kJ·mol－1)－12×331 kJ·mol－1＝－1 326 kJ·mol－1。
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CH4(g)＋2NO2(g)
N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867 kJ·mol－1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃时，分别将0.50 mol CH4和a mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应，测得有关数据如下表：
实验 编号 | 温度 | 时间/min | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
1 | 130 ℃ | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
2 | 180 ℃ | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 |
| 0.15 |
(1)开展实验1和实验2的目的是______________________________。
(2)180 ℃时，反应到40 min，体系________(填“是”或“否”)达到平衡状态，理由是__________________________；
CH4的平衡转化率为________。
(3)已知130 ℃时该反应的化学平衡常数为6.4，试计算a的值。(写出计算过程)
(4)一定条件下，反应时间t与转化率α(NO2)的关系如图所示，请在图像中画出180 ℃时，压强为p2(设压强p2>p1)的变化曲线，并做必要的标注。
(5)根据已知求算：ΔH2＝________。
CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
