Question

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＝            。

Answer

（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

【解析】

试题分析：：（1）P4（s，白磷）+5O2（g）=P4O10（s）△H1=-2983.2kJ/mol…①

P（s，红磷）+5/4O2（g）=1/4P4O10（s）△H2=-738.5kJ/mol，…②

根据盖斯定律：①-②×4可得：P4（s，白磷）=4P（s，红磷）

△H=（-2983.2kJ/mol）-（-738.5kJ）×4=-29.2kJ/mol；

热化学方程式为：P4（s，白磷）=4P（s，红磷）△H=-29.2kJ/mol；

（2）在某密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气（标准状况），白磷中磷原子物质的量==2mol原子，氧气物质的量==2.25mol，含有4.5mol氧原子；依据原子守恒列式计算：设P4O10物质的量为x，P4O6物质的量为y

4x+4y=2

5x+3y=2.25

计算出x=0.375mol，

y=0.125mol

最后生成0.375molP4O10，0.125molP4O6mol，故物质的量之比为3：1；

P4（白磷，s）+3O2（g）═P4O6（s）△H=-1 638kJ•mol-1；

P4（白磷，s）+5O2（g）═P4O10（s）△H1=-2 983.2kJ•mol-1；

放出的热量=0.375mol×（-2983.2KJ/mol）+0.125 mol×（-1638KJ/mol）=1323.45KJ；

（3）已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，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（白磷，s）+6Cl2（g）═4PCl3（s）的反应热△H=198KJ/mol×6+6×243KJ/mol-4×3×331KJ/mol=-1326KJ/mol。

考点：考查物质结构分析，热化学方程式书写和盖斯定律计算应用，原子守恒和化学方程式的计算方法应用。