Question

求详解高二化学题

化学键的键能是原子间形成1mol化学键时释放的能量。以下是部分共价键键能数据：H—S 364KJ/mol, S—S 266KJ/mol , S=O 522KJ/mol, H—O 464KJ/mol 2H2S(g) + SO2(g) ==3S(s) +2H2O(l) （反应产物中的S实为S8）求：标准状况下，将a升H2S与b升SO2混合进行上述反应，当a＞2b时，反应放热多少？当a＜2b时，反应放热多少？

Answer 1

S8里面，每个S有两根键，每个S-S键连着两个S原子，所以S8中共有S-S键8根。

硫化氢是两根H-S键，总键能728KJ/mol
二氧化硫是两根S=O键，总键能=1044KJ/mol
S8是8根S-S键，总键能2128KJ/mol
水是两根H-O键，总键能928KJ/mol

反应放出的热等于生成物的键能总和减去反应物的键能总和（成键放热，断键吸热）

1、a>2b时，硫化氢有剩余，所以根据二氧化硫的量来计算。
2 H2S(g) + SO2(g) ==0.375 S8(s) +2 H2O(l)
2×728 1044 0.375×2128 2×928 键能差=154KJ
所以每消耗1molSO2就要放热154KJ。
标况下b升SO2是b/22.4mol，所以b升放热是6.875b

2、a<2b时a>2b时，二氧化硫有剩余，所以根据硫化氢的量来计算。
2 H2S(g) + SO2(g) ==0.375 S8(s) +2 H2O(l)
2×728 1044 0.375×2128 2×928 键能差=154KJ
所以每消耗2molSO2就要放热154KJ，每消耗1mol硫化氢放热77KJ。
标况下a升H2S是a/22.4mol，所以b升放热是3.4375a。

【严格而言，本题存在一定的问题，在于生成物中的水为液态，计算键能的时候，产物的状态应该都是气态，因为气态时分子间的作用力很小。固态或者液态时，形成分子间作用力（比如氢键）会有而外的热量放出】