题目内容
【题目】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1mol产物的数据)。
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根据图回答下列问题:
(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__。
(3)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3=_,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4__ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】P(s)+Cl2(g)=PCl3(g)△H=-306kJ/mol PCl5 (g)= PCl3 (g)+Cl2(g)△H=+93kJ/mol; 399kJ/mol 等于
【解析】
根据盖斯定律,反应热与途径无关,只与起始物质、终了物质有关,以此解答本题。
(1)产物的总能量减去反应物的总能量就等于△H,结合图象可知,PCl3和反应物P和Cl2的能量差为306kJ,因此该热化学方程式为:P(s)+Cl2(g)=PCl3(g)△H=-306kJ/mol,故答案:P(s)+Cl2(g)=PCl3(g)△H=-306kJ/mol;
(2)根据图象可知PCl5和PCl3、Cl2之间的能量差为-93kJ,因此PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为:PCl5 (g)= PCl3 (g)+Cl2(g)△H=+93kJ/mol,故答案:PCl5 (g)= PCl3 (g)+Cl2(g)△H=+93kJ/mol;
(3)根据盖斯定律:△H=-306kJ/mol-93kJ/mol=-399kJ/mol。该反应热与途径无关,只与起始物质、终了物质有关,所以P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4等于ΔH3,故答案:399kJ/mol;等于。
【题目】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
t ℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_________________________________。
(2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为______。
(4)若830 ℃时,向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K______1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)830 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡____移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
(6)若1 200 ℃时,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L-1、2 mol·L-1、4 mol·L-1、4 mol·L-1,则此时上述反应的平衡移动方向为__________(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。