红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1) P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
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(2) PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时,在密闭容器中加入0.80 mol PCl5,反应达到平衡时PCl5还剩0.60 mol,其分解率α1等于________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于)。
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是
________________________________________________________________________。
(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3=______,P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是
________________________________________________________________________。
答案 (1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g)
ΔH=-306 kJ·mol-1
(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g)
ΔH=93 kJ·mol-1 25% 大于
(3)两步反应均为放热反应,降温有利于提高产率,防止产物分解
(4)-399 kJ·mol-1 等于
(5)PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl
解析 (1)产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热,结合图象可知,PCl3和反应物P和Cl2的能量差值为306 kJ,因此该热化学反应方程式为
P(s)+Cl2(g)===PCl3(g) ΔH=-306 kJ·mol-1。
(2)根据图象可知PCl5和PCl3之间的能量差值为93 kJ,因此PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=93 kJ·mol-1。加入0.80 mol PCl5,剩余0.60 mol,因此PCl5的分解率为 ×100%=25%,由于该反应ΔH>0即为吸热反应,因此升高温度,平衡右移,故α2>α1。
(3)由于两个反应都是放热反应,降低温度有利于平衡右移,提高产率。同时由于PCl5受热易分解,因此温度低防止其分解。
(4)根据盖斯定律求得:ΔH3=-399 kJ·mol-1。且ΔH3=ΔH4,与反应的途径无关,只与起始物质、终了物质有关。
(5)PCl5和水发生反应,生成两种酸只能是H3PO4和HCl,其化学方程式是 PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl。
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下列叙述正确的是 ( )。
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
C.由原子构成的晶体可以是原子晶体,也可以是分子晶体
D.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
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科目:高中化学 来源: 题型:
某学校课外活动小组仅有一大一小两试管和氢氧化钠溶液。甲、乙两个同学找来铝制废牙膏皮,各自设计了一套装置如下图,制取并收集一试管氢气。
(1)哪个学生设计的装置比较合理?____(填“甲”或“乙”),另一设计装置不合理的原
因________________________________________________________________________
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(2)用比较合理的装置制取氢气,要使氢气充满收集氢气的试管,应该采取的措施是
________________________________________________________________________。
(3)还可以用哪些常见物品和试剂代替废牙膏皮和氢氧化钠溶液完成实验?
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(4)测定H2和空气混合气体的爆炸范围实验如下所述。取10支大试管,依次盛水90%(体积分数)、80%……再用排水集气法收集H2,而后分别把试管口移近酒精灯火焰,实验结果如下:
H2体积分数/% | 90 | 80 | 70 | 60~20 | 10 | 5 |
空气体积分数/% | 10 | 20 | 30 | 40~80 | 90 | 95 |
点燃现象 | 安静 燃烧 | 安静 燃烧 | 弱爆炸 | 强爆炸 | 弱爆炸 | 不燃烧 不爆炸 |
由上述实验结果评价:用向下排空气法收集H2,保持试管倒置移近火焰,如果只发出轻微的“噗声”,表示收集的H2已纯净的说法的真正涵义:________________________。
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已知:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-226 kJ·mol-1
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
A.CO的燃烧热为283 kJ
B.如图可表示为CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ·mol-1
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
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对于可逆反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,下列说法正确的是 ( )。
A.加入催化剂,平衡正向移动
B.在恒温、恒容条件下,加入氢氧化钠,平衡不移动
C.在恒温、恒压条件下,通入He气,平衡不移动
D.降温,平衡正向移动
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科目:高中化学 来源: 题型:
向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:
xA(g)+2B(s)yC(g) ΔH<0
在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)用A的浓度变化表示该反应0~10 min内的平均反应速率v(A)=______________________。
(2)根据图示可确定x∶y=________。
(3)0~10 min容器内压强________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________;第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1,平衡Ⅱ平衡常数为K2,则K1________K2(填“>”、“=”或“<”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是( )
A.H2O的电子式为H+[H]-
B.4℃时,纯水的pH=7
C.DO中,质量数之和是质子数之和的两倍
D.273 K、101 kPa,水分子间的平均距离d:d(气态)>d(液态)>d(固态)
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科目:高中化学 来源: 题型:
设NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下,2.24 L 水中所含的电子数为NA
B.常温常压下,16 g O3所含的电子数为8NA
C.0.1 mol Na2O2 晶体中所含的离子数为0.4NA
D.1 mol Fe在氧气中充分燃烧失去的电子数为3NA
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