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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T1时，在密闭容器中加入0.80mol 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1mol PCl5的△H3=____________，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4__________△H3(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__________________________________。


【答案】

（1）Cl2 (g)＋ P(s)PCl3 (g)  ΔH＝－306 kJ/ lmol　　　　　　　　　　　　

（2） PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)   △H＝93kJ/ 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）－399kJ/ mol　等于                                           　　　

（5）PCl5＋4H2O＝H3PO4＋5HCl  

【解析】（1）由图象知P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是P（s)+Cl2(g)PCl3(g)  ΔH=-306 kJ·mol-1。

（2）ΔH=生成物总能量-反应物总能量，反应PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)  ΔH=-93 kJ·mol-1，故反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)  ΔH=+93 kJ·mol-1。

分解率=×100%=25%。

由于反应PCl5PCl3+Cl2是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，分解率增大，即α2大于α1。

（3）3Cl2+2P2PCl3；PCl3+Cl2PCl5两个反应均为放热反应，降低温度，有利于平衡向正向移动，提高了PCl3的转化率，同时防止PCl5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ΔH应该是相等的。

（5）PCl5与H2O反应生成的酸可能是H3PO4、HCl和HClO，但PCl5H3PO4，P元素化合价没变，则Cl元素化合价也不变，即该反应生成的两种酸是H3PO4和HCl。所以该反应的化学方程式是PCl5+4H2OH3PO4+5HCl。


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