Question

8．通常把拆開(kāi)1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（△H）．化學(xué)反應(yīng)的△H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差．

化學(xué)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）比較下列物質(zhì)的熔點(diǎn)高低（填“＞”或“＜”）：SiCl₄＜SiO₂，原因是SiCl₄為分子晶體，SiO₂為原子晶體．
（2）圖中立方體中心的“●”表示硅晶體中的一個(gè)原子，請(qǐng)?jiān)诹⒎襟w的頂點(diǎn)用“●”表示出與之緊鄰的硅原子．
（3）工業(yè)上高純硅可通過(guò)下列反應(yīng)制取：SiCl₄（g）+2H₂（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si（s）+4HCl（g）；
1mol晶體硅中含2molSi-Si鍵；該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=+236kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)的熔點(diǎn)與晶體類型有關(guān)，原子晶體的熔點(diǎn)大于分子晶體的熔點(diǎn)；如果晶體類型相同，物質(zhì)的熔點(diǎn)與化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)成反比，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，熔點(diǎn)越高；
（2）晶體硅中每個(gè)硅原子和四個(gè)硅原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，如果一個(gè)硅原子在正方體體心上，4個(gè)硅原子在相對(duì)的4個(gè)頂點(diǎn)上；
（3）1mol晶體Si中，含有2molSi-Si鍵；化學(xué)反應(yīng)方程式中的反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和，在硅晶體中每個(gè)硅原子和其它4個(gè)硅原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，所以每個(gè)硅原子含有2個(gè)共價(jià)鍵．

解答 解：（1）二氧化硅是原子晶體，四氯化硅是分子晶體，原子晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體，所以二氧化硅的熔點(diǎn)比氯化硅的高．
故答案為：＜；SiCl₄為分子晶體，SiO₂為原子晶體；
（2）晶體硅中每個(gè)硅原子和四個(gè)硅原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，如果一個(gè)硅原子在正方體體心上，4個(gè)硅原子在相對(duì)的4個(gè)頂點(diǎn)上，所以為：或，
故答案為：或；

（3）1個(gè)Si形成4個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)共價(jià)鍵被2個(gè)Si原子共用，則1molSi中含有2molSi-Si鍵，反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和，即△H=360kJ/mol×4+436kJ/mol×2-176kJ/mol×2-431kJ/mol×4=+236 kJ/mol，
故答案為：2；+236．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)硅及其化合物的結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)，題目難度中等，注意在硅晶體中每個(gè)硅原子和其它4個(gè)硅原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，所以每個(gè)硅原子含有2個(gè)共價(jià)鍵，此點(diǎn)為易錯(cuò)點(diǎn)．