Question

【题目】(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__________(填编号，以下同)；互为同素异形体的有__________；互为同位素的有__________。

(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)：熔化时不需要破坏化学键的是____________；既存在离子键又存在共价键的是____________。

(3)向一个容积为2 L的密闭容器中充入7 mol SO2和4 mol O2，在一定温度和压强下，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，经4 s后达到平衡状态，测得SO2的物质的量是3 mol，则达到平衡状态时O2的转化率为__________；平衡时SO3的物质的量浓度_______。

(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，在25℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是____________________________。

Answer 1

【答案】ABD①③50%2 mol·L-1NaBH4(s)+2H2O(l)==NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=－216.0kJ·mol-1

【解析】

（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，质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素；

（2）分子晶体熔化不需要破坏化学键，原子晶体熔化时需要破坏共价键，离子晶体熔化时需要破坏离子键；共价键为非金属原子之间通过共用电子对形成的化学键，离子键为阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键，根据物质的组成进行判断；

（3）根据反应中变化的物质的量之比等于化学计量数之比，求出反应的氧气的物质的量，然后根据转化率=转化量/起始量×100%来解答；根据方程式计算出SO3的物质的量，再利用c=n÷V计算SO3的物质的量浓度。

（4）在25℃、101 kPa下，已知每消耗0.1mol NaBH4(s)放热21.6 kJ，则消耗1mol NaBH4放热216.0kJ，结合物质的状态、焓变书写热化学方程式。

（1）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不同单质，则互为同素异形体；

C、冰和干冰的成分分别是水、二氧化碳，是两种不同的物质；

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；因此答案是A；B；D；

（2）分子晶体熔化不需要破坏化学键，所以熔化时不需要破坏化学键的是干冰；金刚石、NH4Cl、Na2S分别属于原子晶体、离子晶体、离子晶体，熔化时需要破坏共价键、离子键、离子键；干冰中碳氧之间形成共价键；金刚石中碳碳之间形成共价键；NH4Cl中氯离子和铵根离子之间存在离子键，铵根离子中氮原子和氢原子之间存在共价键；Na2S中钠离子与硫离子之间形成离子键，因此答案是①；③；

（3）向一个容积为2L的密闭容器中充入7 mol SO2和4 mol O2，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，则反应的SO2的物质的量是4mol，反应中变化的物质的量之比等于化学计量数之比，所以消耗的氧气的物质的量为2mol，因此平衡状态时O2的转化率为2mol/4mol×100%=50%；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)可以知道生成的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4mol÷2L=2mol/L；

（4）n(NaBH4)=3.8g÷38g/mol=0.1mol，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗0.1mol NaBH4(s)放热21.6 kJ，则消耗1mol NaBH4放热216.0kJ，因此反应的热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)＝NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=－216.0kJ·mol-1。