题目内容
红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g），反应过程如下．2P（s）+3C12（g）=2PCl3（g）△H=-612kJ?mol-1
2P（s）+5C12（g）=2PCl5（g）△H=-798kJ?mol-1
请回答下列问题．
（1）气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为：
（2）PCl5生成PCl3和C12是一个可逆反应，向5.0L密闭容器中充入0.1molPCl5（g），反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化关系如图所示．
①实验b中PCl5的平衡分解率为
②与实验a相比，c改变的条件是
（3）PCl5露置于潮湿空气中，能水解生成两种酸，其化学方程式为
（4）人的牙齿表面有一层釉质，其组成为羟基磷灰石Ca5（PO4）3OH（Ksp=6.8×10-37）．为了防止蛀牙，人们常使用含氟离子的牙膏，其中的氟化物可使羟基磷灰石转化为氟磷灰石Ca5（PO4）3F（Ksp=1.0×10-60）．写出该反应的离子方程式
考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素,物质的量或浓度随时间的变化曲线,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题
分析：（1）①2P（s）+3C12（g）=2PCl3（g）△H=-612kJ?mol-1
②2P（s）+5C12（g）=2PCl5（g）△H=-798kJ?mol-1，
由盖斯定律可知（①-②）×
得到PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）；
（2）PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）
开始 0.1 0 0
转化 x x x
平衡0.1-x x x
由压强之比等于物质的量比可知，
=
，解得x=0.04mol，
①实验b中PCl5的平衡分解率为
×100%；密闭容器中再加 0.1mol PCl5 （g），压强增大，平衡逆向移动；
②与实验a相比，c的压强变大，则反应正向移动；
（3）由元素守恒及常见的酸可知，生成两种酸为磷酸和盐酸；
（4）Ca5（PO4）3F溶度积比Ca5（PO4）3OH小，从难溶电解质的溶解平衡的角度分析，结合K的计算表达式及Ksp计算．
②2P（s）+5C12（g）=2PCl5（g）△H=-798kJ?mol-1，
由盖斯定律可知（①-②）×
| 1 |
| 2 |
（2）PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）
开始 0.1 0 0
转化 x x x
平衡0.1-x x x
由压强之比等于物质的量比可知，
| 0.1 |
| 0.1+x |
| 100 |
| 140 |
①实验b中PCl5的平衡分解率为
| 0.04mol |
| 0.1mol |
②与实验a相比，c的压强变大，则反应正向移动；
（3）由元素守恒及常见的酸可知，生成两种酸为磷酸和盐酸；
（4）Ca5（PO4）3F溶度积比Ca5（PO4）3OH小，从难溶电解质的溶解平衡的角度分析，结合K的计算表达式及Ksp计算．
解答：
解：（1）①2P（s）+3C12（g）=2PCl3（g）△H=-612kJ?mol-1
②2P（s）+5C12（g）=2PCl5（g）△H=-798kJ?mol-1，
由盖斯定律可知（①-②）×
得到PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g），则△H=+93kJ/mol，
则热化学方程式为PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJ?mol-1，
故答案为：PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJ?mol-1；
（2）PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）
开始 0.1 0 0
转化 x x x
平衡0.1-x x x
由压强之比等于物质的量比可知，
=
，解得x=0.04mol，
①实验b中PCl5的平衡分解率为
×100%=40%；密闭容器中再加 0.1mol PCl5 （g），压强增大，平衡逆向移动，则平衡分解率减小，
故答案为：40%；4减小；
②与实验a相比，c的压强变大，则反应正向移动，该反应为吸热反应，由图可知达到平衡的时间变小，则改变的条件为升高温度，
故答案为：升高温度；反应速率加快，且平衡总压强增大；
（3）PCl5露置于潮湿空气中，与水充分反应，最终生成两种酸为磷酸和盐酸，由原子守恒写出化学方程式为PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl，
故答案为：PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl；
（4）Ca5（PO4）3F溶度积比Ca5（PO4）3OH小，羟基磷酸钙在水中存在平衡：Ca5（PO4）3OH（s）?5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq），含氟牙膏中的F-与该平衡中的Ca2+、PO43-结合成更难溶的Ca5（PO4）3F，使平衡向右移动，牙齿表面的羟基磷酸钙转化成了氟磷酸钙，使牙齿得到保护，发生的离子反应为Ca5（PO4）3OH+F-=Ca5（PO4）3F+OH-，该反应的平衡常数K=
=
=6.8×1023，
故答案为：Ca5（PO4）3OH+F-=Ca5（PO4）3F+OH-；6.8×1023．
②2P（s）+5C12（g）=2PCl5（g）△H=-798kJ?mol-1，
由盖斯定律可知（①-②）×
| 1 |
| 2 |
则热化学方程式为PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJ?mol-1，
故答案为：PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJ?mol-1；
（2）PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）
开始 0.1 0 0
转化 x x x
平衡0.1-x x x
由压强之比等于物质的量比可知，
| 0.1 |
| 0.1+x |
| 100 |
| 140 |
①实验b中PCl5的平衡分解率为
| 0.04mol |
| 0.1mol |
故答案为：40%；4减小；
②与实验a相比，c的压强变大，则反应正向移动，该反应为吸热反应，由图可知达到平衡的时间变小，则改变的条件为升高温度，
故答案为：升高温度；反应速率加快，且平衡总压强增大；
（3）PCl5露置于潮湿空气中，与水充分反应，最终生成两种酸为磷酸和盐酸，由原子守恒写出化学方程式为PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl，
故答案为：PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl；
（4）Ca5（PO4）3F溶度积比Ca5（PO4）3OH小，羟基磷酸钙在水中存在平衡：Ca5（PO4）3OH（s）?5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq），含氟牙膏中的F-与该平衡中的Ca2+、PO43-结合成更难溶的Ca5（PO4）3F，使平衡向右移动，牙齿表面的羟基磷酸钙转化成了氟磷酸钙，使牙齿得到保护，发生的离子反应为Ca5（PO4）3OH+F-=Ca5（PO4）3F+OH-，该反应的平衡常数K=
| c(OH-) |
| c(F-) |
| 6.8×10-37 |
| 1.0×10-60 |
故答案为：Ca5（PO4）3OH+F-=Ca5（PO4）3F+OH-；6.8×1023．
点评：本题考查较为综合，涉及图象及化学平衡计算、盖斯定律计算、水解以及难溶电解质的溶解平衡等，注重化学反应原理的考查，为高考常见题型和高频考点，注意相关基本理论知识的理解和应用，题目难度中等．
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