Question

【題目】選做（1）紅磷P(s)和Cl2(g)發生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程和能量關系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產物的數據)。根據下圖回答下列問題：

(a)P和Cl2反應生成PCl3的熱化學方程式是______________________________ ；

(b)P和Cl2分兩步反應生成1 mol PCl5的ΔH3＝____________________，P和Cl2一步反應生成1 mol PCl5的ΔH4____________ΔH3(填“大于”．“小于”．或“等于”)。

（2）在微生物作用的條件下，NH經過兩步反應被氧化成NO。這兩步的能量變化示意圖如下：

(a)第二步反應是________反應(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據是__________ 。

(b)1molNH4+(aq)全部氧化成NO2-(aq)的熱化學方程式是_____________________________________。

Answer 1

【答案】（1）(a) Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g) ΔH＝－306 kJ/mol ；(b)－399 kJ/mol ；等于；（2） (a)放熱；ΔH＝－73 kJ/mol(或反應的總能量大于生成物的總能量)；(b)NH4+ (aq)＋O2(g)===NO2- (aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－273 kJ/mol

【解析】

試題（1）(a)根據反應過程和能量關系圖，得出：P(s)＋Cl2(g)=PCl3(g)△H=－306kJ·mol－1；(b)P(s)＋Cl2(g)=PCl3(g)△H1 ①，PCl3(g)＋Cl2(g)=PCl3(g)△H2 ②，①＋②得：P(s)＋Cl2(g)=PCl5(g)△H3=△H1＋△H2=－306－93kJ·mol－1=－399kJ·mol－1；根據蓋斯定律，只要是始態和終態不變，無論是一步還是多步完成，反應熱不變，填寫“等于”；（2）(a)一個反應是放熱反應還是吸熱反應，決定于反應物的總能量與生成物的的總能量的相對大小，反應物的總能量大于生成物的總能量，此反應是放熱反應，△H<0，如果反應物的總能量小于生成物的總能量，此反應是吸熱反應，△H>0，根據圖中信息，反應物的總能量大于生成物的總量，是放熱反應，依據是：△H<0或者反應物的總能量大于生成物的總能量；（b）根據第一步反應的圖，熱化學反應方程式：NH4＋(aq)＋3/2O2(g)=NO2－(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) △H=－273kJ·mol－1。