磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物.3.1g的单质磷(P)在3.2g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量. (1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是_,其相应质量(g

问题描述:

磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物.3.1g的单质磷(P)在3.2g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量.
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是______,其相应质量(g)为______.
(2)已知单质磷的燃烧热为YkJ/mol,则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热△H=______.
(3)写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:______.

(1)3.1g的单质磷(P)的物质的量为

3.1g
31g/mol
=0.1mol,3.2g的氧气的物质的量为
3.2g
32g/mol
=0.1mol,故P原子与O原子的数目之比为0.1mol:0.1mol×2=1:2,2:5<1:2<2:3,故反应产物为P2O3、P2O5,令物质的量分别为xmol、ymol,则:
2x+2y=0.1
3x+5y=0.1×2

解得:x=0.025mol,y=0.025mol
故P2O3的质量为0.025mol×110g/mol=2.75g,
P2O5的质量为0.025mol×142g/mol=3.55g,
故答案为:P2O3、P2O5,2.75g、3.55g;
(2)单质磷的燃烧热为YkJ/mol,即1mol磷完全燃烧生成固态P2O5放出的热量为YkJ,反应中生成0.025molP2O5,需要磷0.05mol,故0.05mol磷燃烧生成生成固态P2O5放出的热量为0.05YkJ,反应中生成0.025molP2O3,需要磷0.05mol,故
所以0.05mol磷燃烧生成生成固态P2O3放出的热量为XkJ-0.05YkJ=(X-0.05Y)kJ,所以1molP与O2反应生成固态P2O3放出的热量为(X-0.05Y)kJ×
1mol
0.05mol
=(20X-Y)kJ,故1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热△H=-(20X-Y)kJ/mol,
故答案为:-(20X-Y)kJ/mol;
(3)由(2)可知,1molP与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:P(s)+
3
4
O2(g)=
1
2
P2O3(s)△H=-(20X-Y)kJ/mol,
故答案为:P(s)+
3
4
O2(g)=
1
2
P2O3(s)△H=-(20X-Y)kJ/mol.