Question

通常人們把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱，也可用于估算化學反應的反應熱(ΔH)，化學反應的ΔH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。

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

請完成下列問題：

(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點高低(填“＞”或“＜”)SiC_________Si;SiCl₄_________SiO₂。

(2)上圖立方體中心的“”表示硅晶體中的一個原子，請在立方體的頂點用“”表示出與之緊鄰的硅原子。

(3)工業(yè)上高純硅可通過下列反應制�。�

SiCl₄(g)+2H₂(g)Si(s)+4HCl(g)

該反應的反應熱ΔH=_________kJ·mol^-1。

Answer 1

解析：本題主要考查鍵能的大小與物質(zhì)性質(zhì)及反應熱之間的關系。

(1)SiC與Si皆為原子晶體，由于Si—C鍵能大于Si—Si鍵能，故SiC的熔點比Si高；SiCl₄為分子晶體，SiO₂為原子晶體，前者的熔點低于后者。

(2)根據(jù)硅原子與硅原子可形成四個相等的硅硅鍵可知，除立方體中心的硅原子外，與它相鄰的硅原子應處于可形成正四面體的四個頂點上。

(3)根據(jù)題意，所給反應的舊化學鍵鍵能之和為4×360 kJ·mol^-1+2×436 kJ·mol^-1=2 312 kJ·mol^-1,新化學鍵鍵能之和為4×431 kJ·mol^-1+2×176 kJ·mol^-1(每摩硅原子相當于形成2 mol Si—Si)=2 076 kJ·mol^-1所以反應熱為：2 312 kJ·mol^-1-2 076 kJ·mol^-1=236 kJ·mol^-1。

答案：(1)＞  ＜  (2)如圖

(3)+236