Question

磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷（P）在3.2 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。

（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是              ，其相应的质量（g）为                    。

（2）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol P与O₂反应生成固态P₂O₃的反应热ΔH＝            。

（3）写出1mol P与O₂反应 生成固态P₂O₃的热化学方程式：                    

Answer

（1）P2O5    P2O3    3.55   3.75   （2）-（20X-Y）kJ/mol

（3）P(s)+3/4O2(g)=1/2P2O3(s)  ΔH＝－（20X-Y）kJ/mol

【解析】本题将磷的化学性质、燃烧热、热化学方程式等定性知识和物质的量计算、反应热计算及二元混合物等基本定量计算有机结合在一起，计算整题计算量不大，更多的是对化学基本概念、元素性质的理解考查，还化学计算的本来面目。

（1）设P2O3和P2O5的物质的量分别是x和y，则2x＋2y＝0.1mol、3x＋5y＝0.2mol，解得x＝y＝0.025mol，所以P2O3和P2O5的质量分别是.355g和3.75g。

（2）燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以有P(s)+5/4O2(g)=1/2P2O5(s)  ΔH＝－YkJ/mol。所以生成0.025molP2O5(s) 放出的热量是0.05YkJ，因此生成0.025molP2O3(s) 放出的热量是（X－0.05Y）kJ。则生成0.5molP2O3(s) 放出的热量是（X－0.05Y）kJ×20，所以1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH＝－（20X-Y）kJ/mol。

（3）根据（2）可知，该反应的热化学方程式是P(s)+3/4O2(g)=1/2P2O3(s)  ΔH＝－（20X-Y）kJ/mol。