Question

通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。

化学键	Si—O	Si—Cl	H—H	H—Cl	Si—Si	Si—C
键能/kJ·mol-1	460	360	436	431	176	347

请回答下列问题：

(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“＞”或“＜”＝SiC______Si；SiCl₄______SiO₂。

(2)图中立方体中心的“”表示硅晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“”表示出与之紧邻的硅原子。

(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取：

    SiCl₄(g)+2H₂(g)Si(s)+4HCl(g)，该反应的反应热ΔH=______kJ·mol^-1。

Answer 1

解析：本题考查键能的大小与物质性质及反应热之间的关系。

    (1)SiC与Si皆为原子晶体，由于Si—C键能大于Si—Si键能，故SiC的熔点比Si高；SiCl₄为分子晶体，SiO₂为原子晶体，前者的熔点低于后者。

    (2)根据硅原子与硅原子可形成四个相等的硅硅键可知，除立方体中心的硅原子外，与它相邻的硅原子应处于可形成正四面体的四个顶点上。

    (3)根据题意：所给反应的旧化学键键能之和为：4×360 kJ·mol^-1+2×436 kJ·mol^-1=2312 kJ·mol^-1，新化学键键能之和为4×431 kJ·mol^-1+2×176 kJ·mol^-1(每摩硅原子相当于形成2 mol Si—Si)=2076 kJ·mol^-1，所以反应热为：2312 kJ·mol^-1-2076 kJ·mol^-1=236 kJ·mol^-1。

答案：(1)＞  ＜  (2)如图

(3)＋236