Question

15．化学键的键能是原子间形成1mol化学键（或其逆过程）时释放（或吸收）的能量．以下是部分共价键键能的数据：
H-S：364kJ•mol^-1，S-S：266kJ•mol^-1，S═O：522kJ•mol^-1，H-O：464kJ•mol^-1．
（1）试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：
2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）△H=-Q kJ•mol^-1，反应产物中的S实为S₈，实际分子是一个8元环状分子（即），则Q=154．
（2）标准状况下，将a L H₂S与b L SO₂混合进行上述反应，当a＞2b时，反应放热$\frac{154b}{22.4}$kJ•mol^-1．
（3）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ•mol^-1请写出（1）中反应若生成气态水时的热化学方程式2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（g）△H=-66 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根据2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）△H=-Q kJ•mol^-1，反应产物中的S实为S₈，将方程变形为：2H₂S（g）+SO₂（g）=$\frac{3}{8}$S₈（s）+2H₂O（l）△H=-Q kJ•mol^-1，根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能计算；
（2）根据2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）△H=-Q kJ•mol^-1，当a＞2b时，硫化氢过量，依据二氧化硫计算；
（3）1mol液态水变成气态水需吸热44KJ，若2mol液态水变成水蒸气时则吸热88KJ，结合2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）△H=-Q kJ•mol^-1求解．

解答 解：（1）2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）△H=-Q kJ•mol^-1，反应产物中的S实为S₈，将方程变形为：2H₂S（g）+SO₂（g）=$\frac{3}{8}$S₈（s）+2H₂O（l）△H=-Q kJ•mol^-1，2 mol H₂S中有4 mol H-S键，1 mol SO₂中有2 mol S=O键，3 mol S中有$\frac{3}{8}$mol S₈，即3mol S-S键，2 mol H₂O中有4 mol H-O键，根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能=（4×364+2×522-3×266-4×464 ）kJ/mol=-154 kJ/mol，
故答案为：154；
（2）根据2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）△H=-Q kJ•mol^-1，当a＞2b时，硫化氢过量，SO₂不足，以SO₂的量计算，SO₂有 $\frac{b}{22.4}$mol，放热$\frac{b}{22.4}$×154KJ=$\frac{154b}{22.4}$kJ，故答案为：$\frac{154b}{22.4}$；
（3）1mol液态水变成气态水需吸热44KJ，若2mol液态水变成水蒸气时则吸热88KJ，根据2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）△H=-154 kJ•mol^-1，生成气态水时共放热（154-88）KJ=66KJ，则热化学方程式为：2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（g）△H=-66 kJ•mol^-1，
故答案为：2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（g）△H=-66 kJ•mol^-1．

点评 本题考查反应热的有关计算、键能与反应热的关系等，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确反应热和键能的关系△H=反应物的总键能-生成物的总键能是解题关键，题目难度中等．