Question

磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。6.2 g的单质磷（P）在6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出a 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b 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）P2O3、P2O5 P2O3 5.5g P2O5 7.1g

（2）-（10a-b）kJ/mol

（3）P（s）+3/4O2（g）=1/2P2O3（s）△H=-（10a-b）kJ/mol

【解析】

试题分析：（1）6.2g的单质磷（P）的物质的量为6.2g÷31g·mol-1=0.2mol，6.4g的氧气的物质的量为6.4g÷32g·mol-1==0.2mol，故P原子与O原子的数目之比为0.2mol：0.2mol×2=1：2，2：5＜1：2＜2：3，故反应产物为P2O3、P2O5，令物质的量分别为xmol、ymol，则：2x+2y=0.2、3x+5y=0.2×2=0.4；解得：x=0.05mol，y=0.05mol，故P2O3的质量为0.05mol×110g/mol=5.5g，P2O5的质量为0.05mol×142g/mol=7.1g；

（2）单质磷的燃烧热为bkJ/mol，即1mol磷完全燃烧生成固态P2O5放出的热量为bkJ，反应中生成0.05molP2O5，需要磷0.1mol，故0.1mol磷燃烧生成生成固态P2O5放出的热量为0.1bkJ，反应中生成0.05molP2O3，需要磷0.1mol，所以0.1mol磷燃烧生成生成固态P2O3放出的热量为akJ-0.1bkJ=（a-0.1b）kJ，所以1molP与O2反应生成固态P2O3放出的热量为（a-0.1b）kJ×1mol/0.1mol=（10a-b）kJ，故1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热△H=-（10a-b）kJ/mol；

（3）由（2）可知，1molP与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式：P（s）+3/4O2（g）=1/2P2O3（s）△H=-（10a-b）kJ/mol。

考点：考查反应热的有关计算、热化学方程式的书写等。