Question

本題由兩部分組成
Ⅰ通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（△H），化學(xué)反應(yīng)的△H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差．?

化學(xué)鍵	Si-O	Si-Cl	H-H	H-Cl	Si-Si	Si-C	O=O
鍵能/kJ?mol-1	460	360	436	431	176	347	498

請回答下列問題：?
（1）比較下列兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低（填“＞”或“＜”）：SiC

＞

Si；SiCl₄

＜

SiO₂．
（2）工業(yè)上用高純硅可通過下列反應(yīng)制取：SiCl₄（g）+2H₂（g）

高溫  .

Si（s）+4HCl（g），該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=

+236

kJ?mol^-1．
（3）請把如圖表示固體Si在O₂中完全燃燒生成SiO₂固體的能量變化圖補(bǔ)充完整．
Ⅱ某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)
A  分別配制250mL 1.0mol/L鹽酸跟和250mL 1.1mol/L氫氧化鈉溶液．
B  每次分別取用上述配制的鹽酸50mL跟和氫氧化鈉50mL進(jìn)行中和反應(yīng)，并通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱．試回答下列問題：?
（1）為進(jìn)行A步實(shí)驗(yàn)時(shí)，有實(shí)驗(yàn)儀器托盤天平、藥匙、小燒杯、玻璃棒、量筒、
250mL容量瓶（2個(gè)），還缺少的儀器有

膠頭滴管

 進(jìn)行B步實(shí)驗(yàn)時(shí)，有實(shí)驗(yàn)儀器大燒杯、小燒杯、量筒（2個(gè)）、小燒杯、塑料板、廢紙條若干還缺少的實(shí)驗(yàn)儀器有

環(huán)形玻璃攪拌棒和溫度計(jì)

．
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，如果不把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈直接測量NaOH溶液的溫度，則測得的△H

偏大

（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；
（3）該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn)，每次取溶液各50mL，并記錄如下原始數(shù)據(jù)．?

實(shí)驗(yàn)序號	起始溫度t1/℃			終止溫度t2/℃	溫差（t2-t1） /℃
	鹽酸	NaOH溶液	平均值
1	25.1	24.9	25.0	31.6	6.6
2	25.1	25.1	31.8	31.8	6.7
3	25.1	25.1	25.1	31.9	6.8

已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00g/cm³，中和后混合液的比熱容C=4.18×10^-3kJ/（g?℃），則該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為

HCl（aq）+NaOH（aq）=H2O（l）+NaCl（aq）；△H=-56.01kJ/mol

．?

Answer 1

分析：Ⅰ（1）由提供的鍵能數(shù)據(jù)可以看出，鍵能大小關(guān)系為：Si-O＞Si-C＞Si-Si；
（2）反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差；
（3）固體Si在O₂中完全燃燒生成SiO₂固體是放熱反應(yīng)；
Ⅱ（1）根據(jù)配制溶液和中和熱需要的儀器解答；
（2）中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（3）在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱，根據(jù)△H=-Cm（t₂-t₁）解題；

解答：解：Ⅰ（1）由提供的鍵能數(shù)據(jù)可以看出，鍵能大小關(guān)系為：Si-O＞Si-C＞Si-Si，而SiCl₄為分子晶體，鍵能大小與熔沸點(diǎn)無關(guān)，所以，熔沸點(diǎn)高低是：SiC＞Si；SiCl₄＜SiO₂，故答案為：＞；＜；
（2）計(jì)算方法的依據(jù)是“反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差”，值得注意的是：盡管在化學(xué)方程式中硅單質(zhì)用Si表示，但其分?jǐn)偟降幕瘜W(xué)鍵是兩個(gè)Si-Si鍵．所以，△H=4×360 kJ?mol^-1+2×436kJ?mol^-1-2×176 kJ?mol^-1-4×431kJ?mol^-1=236kJ?mol^-1，故答案為：+236；
（3）固體Si在O₂中完全燃燒生成SiO₂固體是放熱反應(yīng)，△H=2×176kJ?mol^-1+498kJ?mol^-1-4×460kJ?mol^-1=-990kJ?mol^-1，故答案為：；
Ⅱ?（1）操作步驟有計(jì)算、量取、稀釋、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作，用量筒量取濃鹽酸（或用托盤天平稱取氫氧化鈉），在燒杯中稀釋，用玻璃棒攪拌，冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌2-3次，將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，加水至液面距離刻度線1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加至溶液凹液面與刻度線水平相切，蓋好瓶塞顛倒搖勻．所以需要的儀器為：玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、量筒、盤天平、250mL容量瓶；中和熱需要儀器：大燒杯（500 mL）、小燒杯（100 mL）、溫度計(jì)、量筒（50 mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒，故答案為：膠頭滴管；環(huán)形玻璃攪拌棒和溫度計(jì)；
（2）中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度計(jì)上的酸與NaOH溶液反應(yīng)放熱，使溫度計(jì)讀數(shù)升高，使測得的中和熱偏高，
故答案為：偏大；
（3）溫差（t₂-t₁）應(yīng)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值6.7℃來計(jì)算．△H=-Cm（t₂-t₁）=-4.18×10^-3kJ/（g?℃）×100g×6.7℃
=2.8006kJ，反應(yīng)取1.0mol/L鹽酸跟和250mL 1.1mol/L氫氧化鈉溶液各50mL進(jìn)行中和反應(yīng)，生成的水是0.05mol，故若生成1mol，△H=

2.8006kJ

0.05mol

=-56.01 kJ/mol，
故答案為：HCl（aq）+NaOH（aq）=H₂O（l）+NaCl（aq）；△H=-56.01 kJ/mol；

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，中和熱的測定，難度較大，在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱．