Question

研究CO、NO、SO₂等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）處理含CO、SO₂煙道氣污染的一種方法，是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫．
已知：CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0 kJ?mol^-1
S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-296.0 kJ?mol^-1
則CO與SO₂轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的熱化學(xué)方程式是

 

．
（2）CH₄（g）的燃燒熱△H=-890.3 kJ?mol^-1，在相同條件下，若要將同樣的冷水燒開，所需CH₄的體積比所需CO的體積

 

（填“大”或“小”）．
（3）已知CN^-與CO、N₂互為等電子體，推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為

 

．
（4）SO₂分子空間構(gòu)型為

 

，其中心原子的原子軌道雜化類型為

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）設(shè)①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0KJ?mol^-1
②S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.0KJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律構(gòu)造2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H；
（2）CO的燃燒熱△H=-283.0 kJ?mol^-1，CH₄（g）的燃燒熱△H=-890.3 kJ?mol^-1，在相同條件下，若要將同樣的冷水燒開，所需甲烷的物質(zhì)的量少，體積少；
（3）等電子體的結(jié)構(gòu)相同，根據(jù)氮氣的結(jié)構(gòu)分析；
（4）根據(jù)價層電子對互斥理論計算S的價層電子對數(shù)，確定空間構(gòu)性和雜化軌道數(shù)．

解答： 解：（1）設(shè)①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0KJ?mol^-1
②S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.0KJ?mol^-1
由蓋斯定律可知：①×2-②得2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H
△H=（-283.0KJ?mol^-1）×2-（-296.0KJ?mol^-1）=-270KJ?mol^-1，
熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270KJ?mol^-1，
故答案為：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270KJ?mol^-1；
（2）CO的燃燒熱△H=-283.0 kJ?mol^-1，CH₄（g）的燃燒熱△H=-890.3 kJ?mol^-1，在相同條件下，若要將同樣的冷水燒開，所需甲烷的物質(zhì)的量少，體積少，
故答案為：�。�
（3）CN^-與N₂結(jié)構(gòu)相似，C原子與N原子之間形成三鍵，則HCN分子結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，三鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵，單鍵屬于σ鍵，故HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1：1，
故答案為：1：1；
（4）SO₂分子的中心原子S原子的價層電子對數(shù)=2+

1

2

（6-2×2）=3，雜化軌道數(shù)為3，采取sp²雜化，含有1對孤對電子對，為V型結(jié)構(gòu)，
故答案為：V型；sp²．

點評：本題考查了熱化學(xué)方程式的計算、價層電子對互斥理論雜化軌道、分子空間結(jié)構(gòu)等電子體等，綜合性較大，難度中等，是對知識的綜合運用，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與分析問題解決問題的能力．