Question

已知單質硫在通常條件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸氣狀態時，含有S2、S4、S6及S8等多種同素異形體，其中S4、S6和S8具有相似的結構特點，其結構如下圖所示：

在一定條件下，S8(s)和O2(g)發生反應依次轉化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程和能量關系可用下圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol產物的數據)。

（1）寫出表示S8燃燒熱的熱化學方程式___________________________________。

（2）寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學方程式_______________________________________________________________。

（3）化學上規定，拆開或形成1 mol化學鍵吸收或放出的能量稱為該化學鍵的鍵能，單位kJ·mol。若已知硫氧鍵的鍵能為d kJ·mol－1，氧氧鍵的鍵能為e kJ·mol－1，則S8分子中硫硫鍵的鍵能為____________________________________。

 

Answer 1

【答案】

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

（2）2SO3(g)=2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋2b kJ·mol－1

（3）(2d－a－e) kJ·mol－1

【解析】（1）燃燒熱指的是1 mol燃料完全燃燒生成穩定氧化物時放出的熱量，因此根據定義先寫出化學方程式，S8(s)＋8O2(g) ,　8SO2(g)，又由于題干中給出的焓變是指生成1 mol產物的數據，因此該反應的熱化學方程式為S8(s)＋8O2(g)=8SO2(g)　ΔH＝－8a kJ·mol－1。

（2）可根據題中圖示直接寫出熱化學方程式。

（3）設S8分子中硫硫鍵的鍵能為x kJ·mol－1，由于反應熱等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和，結合①可得8x＋8e－16d＝－8a，解得x＝2d－a－e。