Question

本題共2個小題，請按要求作答．
（1）根據下列各組物質，回答問題（均填選項號）：
A．O₂與O₃      B． ¹²C與¹³C      C．正丁烷和異丁烷     D．
E．甲烷和庚烷       F．D與T     G．金剛石與“足球烯”C₆₀ H．¹⁶O、¹⁷O和¹⁸O
①互為同位素的是

 

；
②互為同素異形體的是

 

；
③屬于同系物的是

 

；
④互為同分異構體的是

 

；
⑤屬于同一物質的是

 

．
（2）用Cl₂生產某些含氯有機物時會產生副產物HCl．利用下列反應，可實現氯的循環(huán)利用．
反應：4HCl+O₂═2Cl₂+2H₂O
已知：該反應中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量．

①H₂O的電子式為

 

．
②該反應中反應物的總能量

 

 生成物的總能量．（填“大于、小于或等于”）
③斷開1mol H-O 鍵與斷開 1mol H-Cl 鍵所需能量相差約為

 

kJ，H₂O中H-O鍵比HCl中H-Cl鍵

 

（填“強”或“弱”）．

Answer 1

考點：同位素及其應用,同素異形體,反應熱和焓變,芳香烴、烴基和同系物,同分異構現象和同分異構體

專題：化學反應中的能量變化,原子組成與結構專題

分析：（1）具有相同質子數、不同中子數的原子為同位素；
具有相同分子式、不同結構的有機物互為同分異構體；
結構相似，分子組成相差n個CH₂原子團的有機物互為同系物；
同種元素的不同單質，互為同素異形體；
分子式相同、結構相同的物質為同一種物質，以此來解答；
（2）①水是共價化合物依據電子式書寫方法寫出電子式；
②根據放熱反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量，反之小于生成物的總能量；
③依據反應A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，焓變=反應物斷鍵吸收熱量-生成物形成化學鍵放出熱量計算．

解答： 解：（1）A．O₂與O₃為氧元素的不同單質，互為同素異形體；
B．¹²C與¹³C的質子數相同、中子數不同，二者為同位素；
C．正丁烷和異丁烷具有相同分子式、不同結構，互為同分異構體；
D．分子式相同、結構相同的物質，則為同一種物質，
E．甲烷和庚烷結構相似，分子組成相差7個CH₂原子團，互為同系物；
F．D與T的質子數相同、中子數不同，二者為同位素；
 G．金剛石與“足球烯”C₆₀ 為碳元素的不同單質，互為同素異形體；
H．¹⁶O、¹⁷O和¹⁸O的質子數相同、中子數不同，二者為同位素；
故答案為：①BFH；②AG；③E；④C；⑤D；
（2）①水是共價化合物，氧原子和兩個氫原子形成兩個共價鍵，電子式為：，故答案為：；
②依據題目可知，該反應放熱，反應物的總能量大于生成物的總能量，故答案為：＞；
③焓變=反應物斷鍵吸收熱量-生成物形成化學鍵放出熱量，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鍵比HCl中H-Cl鍵強，
故答案為：31.9；強．

點評：本題是道綜合題，涉及知識點較多，五同、電子式的書寫、熱化學方程式書寫，化學鍵鍵能和焓變關系計算，圖象分析判斷，題目難度中等．