Question

17．在一定条件下，白磷（P₄）与氯气发生反应的热化学方程式如下：
Ⅰ．P₄（s）+6Cl₂═4PCl₃（g）△H₁；
Ⅱ．P₄（s）+10Cl₂（g）═4PCl₅（g）△H₂
已知：破坏P-Cl键能所需能量为326kJ•mol^-1．
试回答下列问题：
（1）PCl₃极易水解生成亚磷酸和氯化氢，亚磷酸的化学式为H₃PO₃．
（2）反应Ⅰ中，每消耗1molCl₂，反应放出211kJ的热量，则△H₁=-1266KJ/mol；反应Ⅱ中转移1mol电子，反应放出145.7kJ的热量，则△H₂=-2914KJ/mol．
（3）写出Cl₂（g）和PCl₃（g）反应生成PCl₅（g）的热化学方程式Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g）△H=-412KJ/mol．
（4）破坏1molCl₂中Cl-Cl键所需的能量为652kJ．

Answer 1

分析 （1）PCl₃极易水解生成亚磷酸和氯化氢时，磷元素的化合价不变，仍为+3价；
（2）反应Ⅰ中，每消耗1molCl₂，反应放出211kJ的热量，根据反应I消耗了6mol氯气来分析计算；反应Ⅱ中转移1mol电子，反应放出145.7kJ的热量，而反应II转移20mol电子，据此分析计算；
（3）根据盖斯定律来分析计算；
（4）根据Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g）△H=-412KJ/mol=反应物的键能-生成物的键能来计算．

解答 解：（1）PCl₃极易水解生成亚磷酸和氯化氢时，磷元素的化合价不变，仍为+3价，故水解的化学方程式为：PCl₃+3H₂O=H₃PO₃+3HCl，故亚磷酸的化学式为H₃PO₃，故答案为：H₃PO₃：
（2）反应Ⅰ中，每消耗1molCl₂，反应放出211kJ的热量，而反应I消耗了6mol氯气，故放出的热量为211KJ×6=1266KJ，即△H₁=-1266KJ/mol；反应Ⅱ中转移1mol电子，反应放出145.7kJ的热量，而反应II转移20mol电子，故放出的热量Q=145.7KJ×20=2914KJ，即△H₂=-2914KJ/mol，故答案为：-1266KJ/mol；-2914KJ/mol；
（3）由于Ⅰ．P₄（s）+6Cl₂═4PCl₃（g）△H₁=-1266KJ/mol
Ⅱ．P₄（s）+10Cl₂（g）═4PCl₅（g）△H₂=-2914KJ/mol
根据盖斯定律可知，将$\frac{II}{4}-\frac{I}{4}$可得Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g）△H=-412KJ/mol，故答案为：Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g）△H=-412KJ/mol；
（4）设破坏Cl₂中Cl-Cl键的键能为xKJ/mol，则根据Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g）△H=-412KJ/mol=反应物的键能-生成物的键能=xKJ/mol+3×326kJ•mol^-1-5×326kJ•mol^-1，可解得x=652KJ/mol，故破坏1molCl₂中Cl-Cl键所需的能量为652KJ，故答案为：652．

点评 本题考查了反应热的有关计算以及盖斯定律的应用，难度不大，应注意的是反应热△H=反应物的键能-生成物的键能．