Question

I．为了研究化学反应A+BC+D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。

试回答下列问题：

（1）该反应为_______反应(填“放热”或“吸热”)。

（2）A和B的总能量比C和D的总能量_______(填“高”或“低”)。

（3）物质中的化学能通过化学反应转化成_______释放出来。

（4）反应物化学键断裂吸收的能量_______(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。

（5）写出一个符合题中条件的化学方程式：_____________________。

Ⅱ．同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。

已知：

P₄(白磷，s)+5O₂(g)P₄O₁₀(s)  ΔH=−2983.2 kJ·mol⁻¹ ①

P(红磷，s)+ O₂(g)P₄O₁₀(s)  △H=−738.5 kJ·mol⁻¹ ②

则白磷转化为红磷的热化学方程式为______________。相同状况下，能量状态较低的是_______；白磷的稳定性比红磷_______(填“高”或“低”)。

Answer

Ⅰ．（1）放热 （2）高

（3）热能 （4）低

（5）2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑

(或2Na+2H2O 2NaOH+H2↑或NaOH+HClNaCl+H2O等合理答案均可)

Ⅱ．P4(白磷，s) 4P(红磷，s) ΔH=−29.2 kJ • mol−1 红磷 低

【解析】Ⅰ．（1）U形管中甲处液面下降乙处液面上升，说明该反应放热，温度升高，瓶内的压强增大。

（2）放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以A和B 的总能量比C和D的总能量高。

（3）温度升高，说明物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来。

（4）反应热=反应物的总键能−生成物的总键能，该反应放热，说明反应物的总键能低于生成物的总键能。

（5）放热反应的例子有燃烧反应、活泼金属与酸的反应、中和反应等，举一例即可。

Ⅱ．根据盖斯定律可知，白磷转化为红磷的热化学方程式=①−4×②，即P4 (白磷，s ) 4P (红磷，s ) ΔH= (−2983.2 kJ • mol−1)− 4 ×(−738.5 kJ • mol−1)=−29.2 kJ•mol−1；该反应是放热反应，说明红磷的能量低于白磷，所以白磷的稳定性比红磷低。