Question

（8分）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，其结构如下图所示：

（1）在一定温度下，测得硫蒸气的平均摩尔质量为80g/mol，则该蒸气中S2分子的体积分数不小于____。

（2）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下图简单表示(图中的ΔH均表示生成1mol产物的数据)。

①写出表示S8燃烧热的热化学方程式________________________________________________。

②写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式________________________________________。

③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 。

 

Answer 1

（1）75% （2）①S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g) ΔH＝－8a kJ·mol－1

②2SO3(g)===2SO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋2b kJ·mol－1 ③(2d－a－e) kJ·mol－1

【解析】

试题分析：（1）当S2、S4时S2分子的体积分数最小，设S2物质的量为X，S4物质的量为Y，（64X+128Y）÷（X＋Y）＝80；得到X：Y=3：1。相同条件下气体物质的量之比等于体积之比物得到，该蒸气中S2分子的体积分数不小于75%；

（2）①依据图象分析1molO2和molS8反应生成二氧化硫放热aKJ/mol，依据燃烧热的概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，根据概念先写出化学方程式，标注物质聚集状态，反应反应热，热化学方程式为：S8（s）+8O2（g）＝8SO2（g）△H=-8aKJ/mol；

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）+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。

考点：考查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