Question

14．已知单质硫在通常条件下以S₈（斜方硫）的形式存在，而在蒸气状态时，含有S₂、S₄、S₆及S₈等多种同素异形体，其中S₄、S₆和S₈具有相似的结构特点，其结构如图1所示：

在一定条件下，S₈（s）和O₂（g）发生反应依次转化为SO₂（g）和SO₃（g）．反应过程和能量关系可用如图2简单表示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）．
（1）写出表示S₈燃烧热的热化学方程式S₈（s）+8O₂（g）═8SO₂（g）△H=-8akJ•mol^-1．
（2）写出SO₃分解生成SO₂和O₂的热化学方程式SO₃（g）=SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=+bKJ/mol．
（3）化学上规定，拆开或形成1mol化学键吸收或放出的能量称为该化学键的键能，单位kJ•mol．若已知硫氧键的键能为d kJ•mol^-1，氧氧键的键能为e kJ•mol^-1，则S₈分子中硫硫键的键能为（2d-a-e）KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）S₈（s）和O₂（g）发生反应转化为SO₂（g）时放热为燃烧热，标注物质聚集状态和反应焓变写出热化学方程式；
（2）分析图象能量变化，写出化学方程式，标注物质聚集状态和反应焓变写出热化学方程式；
（3）依据反应热等于反应物的键能总和减去生成物键能总和计算分析．

解答 解：（1）S₈（s）和O₂（g）发生反应转化为SO₂（g）时放热为燃烧热，由图可知生成1molSO₂（g）放出热量为akJ，则燃烧热的S₈（s）+8O₂（g）═8SO₂（g）△H=-8akJ•mol^-1，故答案为：S₈（s）+8O₂（g）═8SO₂（g）△H=-8akJ•mol^-1；
（2）依据图象分析结合反应能量变化，写出化学方程式，标注物质聚集状态和反应热，SO₃分解生成SO₂和O₂的热化学方程式为：SO₃（g）=SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=bKJ/mol，
故答案为：SO₃（g）=SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=+bKJ/mol；
（3）已知硫氧键（S=O）的键能为d kJ/mol，氧氧键（O=O）的键能为e kJ/mol，则S₈分子中硫硫键（S-S）的键能；设S₈分子中硫硫键键能为XKJ/mol；S₈（s）+8O₂（g）=8SO₂（g）△H=-8aKJ/mol；依据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和=8X+8e-16d=-8a，X=2d-a-e，
故答案为：（2d-a-e）KJ/mol．

点评 本题考查了反应能量变化的分析判断，焓变的计算应用，反应热和键能的计算关系应用，图象分析和概念理解是解题关键，题目难度中等．