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，其結構如圖所示：

（1）在一定溫度下，測得硫蒸氣的平均摩爾質量為72g/mol，則該蒸氣中S₂分子的體積分數不小于______．
（2）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如圖簡單表示（圖中的△H表示生成1mol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若已知硫氧鍵（S=O）的鍵能為d kJ/mol，氧氧鍵（O=O）的鍵能為e kJ/mol，則S₈分子中硫硫鍵（S-S）的鍵能為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）當S₂、S₄ 時S₂分子的體積分數最小；結合平均值方法計算體積分數；
（2）①依據燃燒熱概念分析計算；分析圖象能量變化，寫出化學方程式，標注物質聚集狀態和反應焓變寫出熱化學方程式；
②分析圖象能量變化，寫出化學方程式，標注物質聚集狀態和反應焓變寫出熱化學方程式；
③依據反應熱等于反應物的鍵能總和減去生成物鍵能總和計算分析．
解答：解：（1）當S₂、S₄時S₂分子的體積分數最小，設S₂質的量為X，S₄物質的量為Y，=72；得到X：Y=3：1，相同條件下氣體物質的量之比等于體積之比物得到，該蒸氣中S₂分子的體積分數不小于75%，故答案為：75%；
（2）①依據圖象分析1molO2和molS₈反應生成二氧化硫放熱aKJ/mol，依據燃燒熱的概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，根據概念先寫出化學方程式，標注物質聚集狀態，反應反應熱，熱化學方程式為：S₈（s）+8O₂（g）=8SO₂（g）△H=-8aKJ/mol，故答案為：S₈（s）+8O₂（g）=8SO₂（g）△H=-8aKJ/mol；
②依據圖象分析結合反應能量變化，寫出化學方程式，標注物質聚集狀態和反應熱，SO₃分解生成SO₂和O₂的熱化學方程式為：SO₃（g）=SO₂（g）+O₂（g）△H=bKJ/mol，
故答案為：SO₃（g）=SO₂（g）+O₂（g）△H=bKJ/mol；
③已知硫氧鍵（S=O）的鍵能為d kJ/mol，氧氧鍵（O=O）的鍵能為e kJ/mol，則S₈分子中硫硫鍵（S-S）的鍵能；設S₈分子中硫硫鍵鍵能為XKJ/mol；S₈（s）+8O₂（g）=8SO₂（g）△H=-8aKJ/mol；依據反應熱=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=8X+8e-16d=-8a，X=2d-a-e，
故答案為：（2d-a-e）KJ/mol．
點評：本題考查了反應能量變化的分析判斷，焓變的計算應用，反應熱和鍵能的計算關系應用，圖象分析和概念理解是解題關鍵，題目難度中等．