
SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中存在S-F键。已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)==SF6(g)的反应热ΔH为 [ ] A. -1780kJ·mol-1 B. -1220kJ·mol-1 C. -450 kJ·mol-1 D. +430kJ·mol-1
我们一步步来计算这个反应的热效应。
1. 写出热化学方程式
S(s)+3F2(g)→SF6(g)
已知条件:
1 mol S(s) → 气态 S 原子吸收能量 280 kJ
(这其实就是 S 的原子化焓,即 ΔHatom(S) = +280 kJ/mol)
断裂 1 mol F—F 键吸收 160 kJ(意味着 F₂ 的键解离能 D(F—F) = 160 kJ/mol)
形成 1 mol S—F 键放出 330 kJ 的反向(即断裂 S—F 吸收 330 kJ)
2. 利用键能法思路(从原子合成分子)
我们先明确路径(Born-Haber 型思路):
① S(s)→S(g)
ΔH1=+280 kJ
② 3F2(g)→6F(g)
每 mol F₂ 断键需 +160 kJ,3 mol F₂:
ΔH2=3×(+160)=+480 kJ
此时我们有 S(g)+6F(g)。
③ 从 S(g)+6F(g) 生成 SF6(g) 会形成 6 个 S—F 键,每个 S—F 键形成时放出能量为 −330 kJ(因为断裂时吸收 +330,所以形成时 -330)。
ΔH3=6×(−330)=−1980 kJ
3. 总反应焓变
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3ΔH=280+480+(−1980)ΔH=760−1980=−1220 kJ/mol
4. 核对选项
ΔH=−1220 kJ⋅mol−1
对应 B 选项。
最终答案:
B