Question

（1）已知單質硫在通常條件下以S₈（斜方硫）的形式存在，而在蒸氣狀態(tài)時，含有S₂、S₄、S₆及S₈等多種同素異形體，其中S₄、S₆和S₈具有相似的結構特點，其結構如圖1所示：
①在一定溫度下，測得硫蒸氣的平均摩爾質量為80g?mol^-1，則該蒸氣中S₂分子的體積分數不小于

 

．
②若已知硫氧鍵的鍵能為d kJ?mol^-1，氧氧鍵的鍵能為e kJ?mol^-1，S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-a kJ?mol^-1，則S₈分子硫硫鍵的鍵能為

 

．
（2）下表是部分化學鍵的鍵能數據：

化學鍵	P-P	P-O	O═O	P═O
鍵能（kJ?mol-1）	198	360	498	X

①已知白磷的燃燒熱為2 982kJ?mol^-1，白磷（P₄）、P₄O₆、P₄O₁₀結構如圖2所示，則上表中X=

 

；
②0.5mol白磷（P₄）與O₂完全反應生成固態(tài)P₄O₆，放出的熱量為

 

kJ．

Answer 1

考點：反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）①本題用極值法討論，因為

.

M

=80g?mol^-1，所以當混合氣體中只含有S₂和S₄時，S₂的體積分數最��；
②依據焓變=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和計算得到；
（2）①依據焓變=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和計算得到；
②P₄+3O₂═P₄O₆，計算反應焓變，結合反應定量關系計算得到；

解答： 解：（1）①本題用極值法討論，因為

.

M

=80g?mol^-1，所以當混合氣體中只含有S₂和S₄時，S₂的體積分數最小，設S₂的體積分數為x，則

64g?mol-1?x+128g?mol-11-x

1mol

=80g?mol^-1
x=

3

4

，即75%；
故答案為：75%；
②設硫硫鍵的鍵能為x kJ?mol^-1，則：
-a kJ?mol^-1=

1

8

×8?x kJ?mol^-1+e kJ?mol^-1-2d kJ?mol^-1；
x=（2d-a-e）kJ?mol^-1；
故答案為：（2d-a-e）kJ?mol^-1；
（2）①由題意可知P₄+5O₂═P₄O₁₀，△H=-2 982kJ?mol^-1．根據圖示知，1mol P₄含有6mol P-P鍵，1mol P₄O₁₀含12mol P-O鍵，4mol P═O鍵，根據鍵能與反應熱關系，反應熱等于反應物總鍵能與產物總鍵能之差，斷裂1mol共價鍵吸收的能量與生成1mol該共價鍵放出的能量數值相等．
有198kJ?mol^-1×6+498kJ?mol^-1×5-360kJ?mol^-1×12-4X=-2 982kJ?mol^-1，X=585kJ?mol^-1；
故答案為：585；
②P₄+3O₂═P₄O₆，1mol P₄O₆含有12mol P-O鍵，反應熱為△H=198kJ?mol^-1×6+498kJ?mol^-1×3-360kJ?mol^-1×12=-1 638kJ?mol^-1，0.5mol白磷（P₄） 與O₂完全反應生成固態(tài)P₄O₆放出的熱量為1 638kJ?mol^-1×0.5mol=819kJ；
故答案為：819；

點評：本題考查了熱化學方程式的計算應用，主要是物質結構和焓變計算分析，反應的焓變=反應物總鍵能與產物總鍵能之差的計算應用是解題關鍵，題目難度中等．