Question

通常人們把拆開1 mol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)鍵的強弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（ΔH），化學(xué)反應(yīng)的ΔH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

 

請回答下列問題：

（1）比較下列兩組物質(zhì)的熔點高低（填“＞”或“＜”）。SiC____________Si；SiCl4____________SiO2。

（2）下圖立方體中心的“●”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(yīng)制�。�SiCl4（g）＋2H2（g）Si（s）＋4HCl（g）該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝________ kJ·mol－1。

 

Answer 1

（1）＞　＜　

（2）如下圖

（3）236

【解析】（1）SiC和晶體Si皆為原子晶體，由于碳化硅晶體中的Si—C鍵的鍵能大于硅晶體中Si—Si鍵的鍵能，故SiC的熔點比Si高；SiCl4為分子晶體，SiO2為原子晶體，故SiCl4的熔點比SiO2低。

（2）晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，每個硅原子都被相鄰的4個硅原子包圍，這4個硅原子位于四面體的四個頂點上，被包圍的硅原子處于正四面體的中心。

（3）根據(jù)題目所給反應(yīng)式，需要斷裂的舊化學(xué)鍵鍵能之和為4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1＝2 312 kJ·mol－1，形成的新化學(xué)鍵鍵能之和為4×431 kJ·mol－1＋2×176 kJ·mol－1＝2 076 kJ·mol－1，所以ΔH＝236 kJ·mol－1。