Question

鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱，也可以用于估算化學反應的反應熱（△H），化學反應的△H等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差。參考以下表格的鍵能數(shù)據(jù)，回答下列問題：

化學鍵	Si—O	Si—Cl	H—H	H—Cl	Si—Si	Si—C
鍵能/kJ·mol-1	460	360	436	431	176	347

（1）比較下列兩組物質的熔點高低（填“>”或“<”）

SiC__________Si； SiCl₄___________SiO₂

（2）能不能根據(jù)鍵能的數(shù)據(jù)判斷單質Si 和化合物SiCl₄的熔點高低？____________（填“能”或“不能”），理由是___________________（提示對比二者晶體類型及內部微粒作用力）

（3）如右圖立方體中心的“·”表示金剛石晶體中的一個原子，請在立方體的頂點用“·”表示出與之緊鄰的碳原子；

（4）工業(yè)上高純硅可通過下列反應制�。�

SiCl₄(g) + 2H₂（g）  ^高溫    Si（s）+4HCl（g)

 計算該反應的反應熱△H為______________________（要包含數(shù)據(jù)和焓變單位）

 

Answer 1

【答案】

（1）SiC>Si； SiCl₄<SiO₂

（2）　不能 ；理由：   二者所屬晶體類型不同，微粒間作用力不同，不能簡單用鍵能比較熔點高低                                           

（3）   （4）　　    +236kJ/mol

【解析】（1）碳化硅和硅形成的晶體是原子晶體，其熔點大小和晶體中共價鍵的強弱有關系。由于碳原子的半徑小于硅原子的，所以碳化硅中共價鍵要其余硅中額共價鍵，即碳化硅的熔點高于硅的。四氯化硅是分子晶體，二氧化硅和原子晶體，所以熔點是二氧化硅的高。

（2）根據(jù)（1）中分析可知，二者所屬晶體類型不同，微粒間作用力不同，不能簡單用鍵能比較熔點高低。

（3）金剛石晶體中，每1個碳原子以4個共價單鍵對稱地與相鄰的4個碳原子結合，形成正四面體，所以結構如圖所示。

（4）反應熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值，即360kJ/mol×4＋2×436kJ/mol－2×176kJ/mol－4×431kJ/mol＝+236kJ/mol。