问题 填空题

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=-1638 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,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=       

答案

(1)P4(s,白磷)===4P(s,红磷)  ΔH=-29.2 kJ·mol-1

(2)3∶1 1323.45 kJ(3)-1326 kJ·mol-1

(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=-2983.2 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 mol,y=0.125。

反应过程中放出的热量为:2983.2 kJ·mol-1×0.375 kJ·mol-1+1638 kJ·mol-1×0.125 mol=1323.45 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=-1326 kJ·mol-1

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