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________。
(3)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=________。
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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)=
=0.5 mol,n(O2)=
=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,y=0.125。反应过程中放出的热量为2 983.2 kJ
·mol-1×0.375 mol+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。
答案 (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
在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表:
| 温度/℃ | 25 | 80 | 230 |
| 平衡常数 | 5×104 | 2 | 1.9×10-5 |
下列说法不正确的是 ( )。
A.上述生成Ni(CO)4的反应为放热反应
B.25 ℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5
C.在80 ℃时,测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1,则此时
v正>v逆
D.80 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol
·L-1