Question

【題目】(1)已知單質(zhì)硫16 g燃燒放熱為149 kJ，寫出硫燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_________________

(2)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。

已知： C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=－393.5 kJ/mol①

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=－571.6 kJ/mol②

2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=－2599 kJ/mol③

根據(jù)蓋斯定律，計算298 K時由C(石墨，s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變：_____________。

(3)已知：N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946 kJ/mol、497 kJ/mol。 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ/mol，NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為_____ kJ/mol。

(4)S(單斜)和S(正交)是硫的兩種同素異形體。

已知：①S(單斜，s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=－297.16 kJ/mol；

②S(正交，s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=－296.83 kJ/mol；

③S(單斜，s)=S(正交，s) ΔH3=_____。

S(單斜，s)比S(正交，s)更_________（填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”）

(5)同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH(化學(xué)計量數(shù)相同)分別為ΔH1 、ΔH2，則ΔH1___________ΔH2。（用“>”、“<”或“＝”填空）

(6)相同條件下，2 mol氫原子所具有的能量________1 mol 氫分子所具有的能量。(用“>”、“<”或“=”填空)

Answer 1

【答案】S(g)+O2(g)=SO2(g) △H=-298 kJ/mol △H=+226.7 kJ/mol 631.5 kJ/mol -0.33 kJ/mol 不穩(wěn)定 = >

【解析】

(1)先根據(jù)n=計算16 g S的物質(zhì)的量，然后結(jié)合燃燒熱的概念書寫表示物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式；

(2)將已知的熱化學(xué)方程式疊加，可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；

(3)根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能與生成物總鍵能的差計算NO分子中化學(xué)鍵的鍵能；

(4)根據(jù)蓋斯定律，將已知熱化學(xué)方程式疊加，可得單斜硫與正交硫轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式然后進(jìn)行判斷；依據(jù)物質(zhì)含有的能量越低，物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng)分析判斷；

(5)根據(jù)蓋斯定律分析比較；

(6)根據(jù)斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量分析比較。

(1)16 g S的物質(zhì)的量n(S)==0.5 mol，0.5 mol S完全燃燒產(chǎn)生SO2氣體放出熱量149 kJ，則1 mol S完全燃燒產(chǎn)生SO2氣體放出熱量Q=2×149 kJ=298 kJ，故S燃燒熱的熱化學(xué)方程式為S(g)+O2(g)=SO2(g)，△H=-298 kJ/mol；

(2)①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ/mol

③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2599 kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律，①×4+②-③，整理可得4C(石墨，s)+2H2(g)=2C2H2(g) ΔH3=+453.4 kJ/mol，所以2C(石墨，s)+H2(g)=C2H2(g) ΔH3=+226.7 kJ/mol；

(3)根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能與生成物總鍵能的差，假設(shè)NO中鍵能為x，可知946 kJ/mol+497 kJ/mol-2×x=+180.0 kJ/mol，解得x=631.5 kJ/mol；

(4)①S(單斜，s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=－297.16 kJ/mol；

②S(正交，s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=－296.83 kJ/mol；

根據(jù)蓋斯定律，將①-②，整理可得S(單斜，s)= S(正交，s) ΔH=ΔH1-ΔH2=-0.33 kJ/mol；

根據(jù)該熱化學(xué)方程式可知：單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫放出熱量，說明正交硫能量比單斜硫的能量低，物質(zhì)含有的能量越低，物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)，故單斜硫不如正交硫的穩(wěn)定性強(qiáng)；

(5)反應(yīng)熱只與反應(yīng)的溫度、物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)條件無關(guān)，所以同溫同壓下，在光照和點(diǎn)燃條件下的H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH(化學(xué)計量數(shù)相同)分別為ΔH1 、ΔH2，則ΔH1=ΔH2；

(6)由于鍵能是形成1 mol化學(xué)鍵所釋放的能量或斷裂1 mol化學(xué)鍵所吸收的能量，說明含有化學(xué)鍵的分子所具有的能量比形成該化學(xué)鍵的原子的能量低，因此在相同條件下，2 mol氫原子所具有的能量比1 mol氫分子所具有的能量高。