Question

【題目】(1)有以下各組微粒或物質：A．正丁烷和異丁烷；B．金剛石、石墨和C60；C．冰和干冰；D．35Cl和37Cl；E.NO和NO2；其中，互為同分異構體的有__________(填編號，以下同)；互為同素異形體的有__________；互為同位素的有__________。

(2)現有：①干冰；②金剛石；③NH4Cl；④Na2S四種物質，按下列要求回答(填序號)：熔化時不需要破壞化學鍵的是____________；既存在離子鍵又存在共價鍵的是____________。

(3)向一個容積為2 L的密閉容器中充入7 mol SO2和4 mol O2，在一定溫度和壓強下，發生如下反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，經4 s后達到平衡狀態，測得SO2的物質的量是3 mol，則達到平衡狀態時O2的轉化率為__________；平衡時SO3的物質的量濃度_______。

(4)NaBH4(s)與H2O(l)反應生成NaBO2(s)和氫氣，在25℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ，該反應的熱化學方程式是____________________________。

Answer 1

【答案】ABD①③50%2 mol·L-1NaBH4(s)+2H2O(l)==NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=－216.0kJ·mol-1

【解析】

（1）同分異構體是指分子式相同，但結構不同的有機化合物，而同素異形體是指由同種元素組成的不同單質，質子數相同而中子數不同的同一種元素的不同核素互為同位素；

（2）分子晶體熔化不需要破壞化學鍵，原子晶體熔化時需要破壞共價鍵，離子晶體熔化時需要破壞離子鍵；共價鍵為非金屬原子之間通過共用電子對形成的化學鍵，離子鍵為陰陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵，根據物質的組成進行判斷；

（3）根據反應中變化的物質的量之比等于化學計量數之比，求出反應的氧氣的物質的量，然后根據轉化率=轉化量/起始量×100%來解答；根據方程式計算出SO3的物質的量，再利用c=n÷V計算SO3的物質的量濃度。

（4）在25℃、101 kPa下，已知每消耗0.1mol NaBH4(s)放熱21.6 kJ，則消耗1mol NaBH4放熱216.0kJ，結合物質的狀態、焓變書寫熱化學方程式。

（1）A、正丁烷和異丁烷的分子式都是C4H10，但結構不同，則互為同分異構體；

B、金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的不同單質，則互為同素異形體；

C、冰和干冰的成分分別是水、二氧化碳，是兩種不同的物質；

D、35Cl和37Cl是質子數相同，中子數不同的原子，則為同種元素的不同核素，互為同位素；

E、NO和NO2是兩種不同的物質；因此答案是A；B；D；

（2）分子晶體熔化不需要破壞化學鍵，所以熔化時不需要破壞化學鍵的是干冰；金剛石、NH4Cl、Na2S分別屬于原子晶體、離子晶體、離子晶體，熔化時需要破壞共價鍵、離子鍵、離子鍵；干冰中碳氧之間形成共價鍵；金剛石中碳碳之間形成共價鍵；NH4Cl中氯離子和銨根離子之間存在離子鍵，銨根離子中氮原子和氫原子之間存在共價鍵；Na2S中鈉離子與硫離子之間形成離子鍵，因此答案是①；③；

（3）向一個容積為2L的密閉容器中充入7 mol SO2和4 mol O2，在一定溫度和壓強下，發生如下反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，經4s后達到平衡狀態，測得SO2的物質的量是3mol，則反應的SO2的物質的量是4mol，反應中變化的物質的量之比等于化學計量數之比，所以消耗的氧氣的物質的量為2mol，因此平衡狀態時O2的轉化率為2mol/4mol×100%=50%；參加反應的SO2的物質的量為7mol-3mol=4mol，根據方程式2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)可以知道生成的SO3的物質的量等于參加反應的SO2的物質的量，平衡時SO3的物質的量濃度為4mol÷2L=2mol/L；

（4）n(NaBH4)=3.8g÷38g/mol=0.1mol，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗0.1mol NaBH4(s)放熱21.6 kJ，則消耗1mol NaBH4放熱216.0kJ，因此反應的熱化學方程式為NaBH4(s)+2H2O(l)＝NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=－216.0kJ·mol-1。