Question

已知單質(zhì)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(shí)，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(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)如圖所示：

（1）在一定溫度下，測(cè)得硫蒸氣的平均摩爾質(zhì)量為72g/mol，則該蒸氣中S₂分子的體積分?jǐn)?shù)不小于

75%

．
（2）在一定條件下，S₈（s）和O₂（g）發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO₂（g）和SO₃（g）．反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系可用如圖簡(jiǎn)單表示（圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）．

①寫(xiě)出表示S₈燃燒熱

1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量

的熱化學(xué)方程式：

S₈（s）+8O₂（g）=8SO₂（g）△H=-8aKJ/mol

．②寫(xiě)出SO₃分解生成SO₂和O₂的熱化學(xué)方程式：

SO₃（g）=SO₂（g）+

1

2

O₂（g）△H=bKJ/mol

．
③若已知硫氧鍵（S=O）的鍵能為d kJ/mol，氧氧鍵（O=O）的鍵能為e kJ/mol，則S₈分子中硫硫鍵（S-S）的鍵能為

（2d-a-e）KJ/mol

．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)S₂、S₄ 時(shí)S₂分子的體積分?jǐn)?shù)最小；結(jié)合平均值方法計(jì)算體積分?jǐn)?shù)；
（2）①依據(jù)燃燒熱概念分析計(jì)算；分析圖象能量變化，寫(xiě)出化學(xué)方程式，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)焓變寫(xiě)出熱化學(xué)方程式；
②分析圖象能量變化，寫(xiě)出化學(xué)方程式，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)焓變寫(xiě)出熱化學(xué)方程式；
③依據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和減去生成物鍵能總和計(jì)算分析．

解答：解：（1）當(dāng)S₂、S₄時(shí)S₂分子的體積分?jǐn)?shù)最小，設(shè)S₂物質(zhì)的量為X，S₄物質(zhì)的量為Y，

64X+128Y

X+Y

=72；得到X：Y=3：1，相同條件下氣體物質(zhì)的量之比等于體積之比物得到，該蒸氣中S₂分子的體積分?jǐn)?shù)不小于75%，故答案為：75%；
（2）①依據(jù)圖象分析1molO2和

1

8

molS₈反應(yīng)生成二氧化硫放熱aKJ/mol，依據(jù)燃燒熱的概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，根據(jù)概念先寫(xiě)出化學(xué)方程式，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)，反應(yīng)反應(yīng)熱，熱化學(xué)方程式為：S₈（s）+8O₂（g）=8SO₂（g）△H=-8aKJ/mol，故答案為：S₈（s）+8O₂（g）=8SO₂（g）△H=-8aKJ/mol；
②依據(jù)圖象分析結(jié)合反應(yīng)能量變化，寫(xiě)出化學(xué)方程式，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)熱，SO₃分解生成SO₂和O₂的熱化學(xué)方程式為：SO₃（g）=SO₂（g）+

1

2

O₂（g）△H=bKJ/mol，
故答案為：SO₃（g）=SO₂（g）+

1

2

O₂（g）△H=bKJ/mol；
③已知硫氧鍵（S=O）的鍵能為d kJ/mol，氧氧鍵（O=O）的鍵能為e kJ/mol，則S₈分子中硫硫鍵（S-S）的鍵能；設(shè)S₈分子中硫硫鍵鍵能為XKJ/mol；S₈（s）+8O₂（g）=8SO₂（g）△H=-8aKJ/mol；依據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=8X+8e-16d=-8a，X=2d-a-e，
故答案為：（2d-a-e）KJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)能量變化的分析判斷，焓變的計(jì)算應(yīng)用，反應(yīng)熱和鍵能的計(jì)算關(guān)系應(yīng)用，圖象分析和概念理解是解題關(guān)鍵，題目難度中等．