Question

17．（1）有以下各组微粒或物质：
A、正丁烷和异丁烷；  B、金刚石、石墨和C₆₀  C、冰和干冰；  D、³⁵Cl和³⁷Cl；   E、NO和NO₂；其中，互为同分异构体的有A（填编号，以下同）；互为同素异形体的有B．
（2）现有①干冰②金刚石 ③NH₄Cl ④Na₂S四种物质，按下列要求回答（填序号）：
既存在离子键又存在共价键的是③；熔化时不需要破坏化学键的是①．
（3）向一个容积为4L的密闭容器中充入7molSO₂和4molO₂，在一定温度和压强下，发生如下反应：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），经4s后达到平衡状态，测得SO₂的物质的量是3mol，则以O₂表示的反应速率为0.125mol•L^-1•s^-1；平衡时SO₃的物质的量浓度1mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）同分异构体是指分子式相同，但结构不同的有机化合物，而同素异形体是指由同种元素组成的不同单质；
（2）共价键为非金属原子之间形成的化学键，离子键为阴阳离子之间形成的化学键，根据物质的组成进行判断；根据物质含有的化学键类型以及变化类型进行判断；
（3）根据v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$求出v（SO₂），再利用速率之比等于化学计量数之比，计算v（O₂）；根据方程式，计算出SO₃的物质的量，再利用c=$\frac{n}{V}$计算SO₃的物质的量浓度；

解答 解：A、正丁烷和异丁烷的分子式都是C₄H₁₀，但结构不同，则互为同分异构体；
B、金刚石、石墨和C₆₀都是由碳元素组成的，但属于不同的单质，则互为同素异形体；
C、冰是固态水，干冰是固态二氧化碳，两种不同的物质；
D、³⁵Cl和³⁷Cl是质子数相同，中子数不同的原子，则为同种元素的不同核素，互为同位素；
E、NO和NO₂是两种不同的物质；
故答案为：A；B；
（2）①干冰为分子晶体，含有共价键，熔化时不需要破坏化学键，破坏的是分子间作用力；
②金刚石为原子晶体，存在共价键，熔化时需要破坏共价键；
③NH₄Cl为离子化合物，既存在离子键又存在共价键，熔化时需要破坏离子键；
④Na₂S为离子化合物，只含有离子键，熔化时需要破坏离子键，
故答案为：③；①；
（3）以SO₂表示的该反应的速率v（SO₂）=$\frac{\frac{（7-3）mol}{4L}}{4s}$=0.25mol•L^-1•s^-1，速率之比等于化学计量数之比，所以有：v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（SO₂）=$\frac{1}{2}$×0.25mol•L^-1•s^-1=0.125mol•L^-1•s^-1；参加反应的SO₂的物质的量为7mol-3mol=4mol，根据方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，生成的SO₃的物质的量等于参加反应的SO₂的物质的量，平衡时SO₃的物质的量浓度为c（SO₃）=$\frac{4mol}{4L}$=1mol•L^-1；
故答案为：0.125mol•L^-1•s^-1；1mol•L^-1．

点评 本题是一道拼凑题，涉及知识点多，如化学键的类型以及变化时的化学键的变化，同素异形体、同分异构体、化学反应速率以及平衡的有关计算，难度不大．