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17.在一定条件下,白磷(P4)与氯气发生反应的热化学方程式如下:
Ⅰ.P4(s)+6Cl2═4PCl3(g)△H1
Ⅱ.P4(s)+10Cl2(g)═4PCl5(g)△H2
已知:破坏P-Cl键能所需能量为326kJ•mol-1
试回答下列问题:
(1)PCl3极易水解生成亚磷酸和氯化氢,亚磷酸的化学式为H3PO3
(2)反应Ⅰ中,每消耗1molCl2,反应放出211kJ的热量,则△H1=-1266KJ/mol;反应Ⅱ中转移1mol电子,反应放出145.7kJ的热量,则△H2=-2914KJ/mol.
(3)写出Cl2(g)和PCl3(g)反应生成PCl5(g)的热化学方程式Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H=-412KJ/mol.
(4)破坏1molCl2中Cl-Cl键所需的能量为652kJ.

分析 (1)PCl3极易水解生成亚磷酸和氯化氢时,磷元素的化合价不变,仍为+3价;
(2)反应Ⅰ中,每消耗1molCl2,反应放出211kJ的热量,根据反应I消耗了6mol氯气来分析计算;反应Ⅱ中转移1mol电子,反应放出145.7kJ的热量,而反应II转移20mol电子,据此分析计算;
(3)根据盖斯定律来分析计算;
(4)根据Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H=-412KJ/mol=反应物的键能-生成物的键能来计算.

解答 解:(1)PCl3极易水解生成亚磷酸和氯化氢时,磷元素的化合价不变,仍为+3价,故水解的化学方程式为:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl,故亚磷酸的化学式为H3PO3,故答案为:H3PO3
(2)反应Ⅰ中,每消耗1molCl2,反应放出211kJ的热量,而反应I消耗了6mol氯气,故放出的热量为211KJ×6=1266KJ,即△H1=-1266KJ/mol;反应Ⅱ中转移1mol电子,反应放出145.7kJ的热量,而反应II转移20mol电子,故放出的热量Q=145.7KJ×20=2914KJ,即△H2=-2914KJ/mol,故答案为:-1266KJ/mol;-2914KJ/mol;
(3)由于Ⅰ.P4(s)+6Cl2═4PCl3(g)△H1=-1266KJ/mol
Ⅱ.P4(s)+10Cl2(g)═4PCl5(g)△H2=-2914KJ/mol
根据盖斯定律可知,将$\frac{II}{4}-\frac{I}{4}$可得Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H=-412KJ/mol,故答案为:Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H=-412KJ/mol;
(4)设破坏Cl2中Cl-Cl键的键能为xKJ/mol,则根据Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H=-412KJ/mol=反应物的键能-生成物的键能=xKJ/mol+3×326kJ•mol-1-5×326kJ•mol-1,可解得x=652KJ/mol,故破坏1molCl2中Cl-Cl键所需的能量为652KJ,故答案为:652.

点评 本题考查了反应热的有关计算以及盖斯定律的应用,难度不大,应注意的是反应热△H=反应物的键能-生成物的键能.

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