Question

本题共2个小题，请按要求作答．
（1）根据下列各组物质，回答问题（均填选项号）：
A．O₂与O₃      B． ¹²C与¹³C      C．正丁烷和异丁烷     D．
E．甲烷和庚烷       F．D与T     G．金刚石与“足球烯”C₆₀ H．¹⁶O、¹⁷O和¹⁸O
①互为同位素的是

 

；
②互为同素异形体的是

 

；
③属于同系物的是

 

；
④互为同分异构体的是

 

；
⑤属于同一物质的是

 

．
（2）用Cl₂生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl．利用下列反应，可实现氯的循环利用．
反应：4HCl+O₂═2Cl₂+2H₂O
已知：该反应中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量．

①H₂O的电子式为

 

．
②该反应中反应物的总能量

 

 生成物的总能量．（填“大于、小于或等于”）
③断开1mol H-O 键与断开 1mol H-Cl 键所需能量相差约为

 

kJ，H₂O中H-O键比HCl中H-Cl键

 

（填“强”或“弱”）．

Answer 1

考点：同位素及其应用,同素异形体,反应热和焓变,芳香烃、烃基和同系物,同分异构现象和同分异构体

专题：化学反应中的能量变化,原子组成与结构专题

分析：（1）具有相同质子数、不同中子数的原子为同位素；
具有相同分子式、不同结构的有机物互为同分异构体；
结构相似，分子组成相差n个CH₂原子团的有机物互为同系物；
同种元素的不同单质，互为同素异形体；
分子式相同、结构相同的物质为同一种物质，以此来解答；
（2）①水是共价化合物依据电子式书写方法写出电子式；
②根据放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，反之小于生成物的总能量；
③依据反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量计算．

解答： 解：（1）A．O₂与O₃为氧元素的不同单质，互为同素异形体；
B．¹²C与¹³C的质子数相同、中子数不同，二者为同位素；
C．正丁烷和异丁烷具有相同分子式、不同结构，互为同分异构体；
D．分子式相同、结构相同的物质，则为同一种物质，
E．甲烷和庚烷结构相似，分子组成相差7个CH₂原子团，互为同系物；
F．D与T的质子数相同、中子数不同，二者为同位素；
 G．金刚石与“足球烯”C₆₀ 为碳元素的不同单质，互为同素异形体；
H．¹⁶O、¹⁷O和¹⁸O的质子数相同、中子数不同，二者为同位素；
故答案为：①BFH；②AG；③E；④C；⑤D；
（2）①水是共价化合物，氧原子和两个氢原子形成两个共价键，电子式为：，故答案为：；
②依据题目可知，该反应放热，反应物的总能量大于生成物的总能量，故答案为：＞；
③焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量，4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol，
4×E（H-Cl）+498-[243×2+4×E（H-O）]=-115.6，得到4×E（H-O）-4×E（H-Cl）=498-486+115.6=127.6，E（H-O）-E（H-Cl）=31.9，H₂O中H-O键比HCl中H-Cl键强，
故答案为：31.9；强．

点评：本题是道综合题，涉及知识点较多，五同、电子式的书写、热化学方程式书写，化学键键能和焓变关系计算，图象分析判断，题目难度中等．