Question

斷開1mol AB（g）分子中的化學鍵使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量稱為A-B鍵的鍵能．下表列出了一些化學鍵的鍵能E：

化學鍵	H-H	Cl-Cl	O═O	C-Cl	C-H	O-H	H-Cl
E/kJ?mol-1	436	247	x	330	413	463	431

請回答下列問題：
（1）如圖表示某反應的能量變化關系，則此反應為

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應，其中△H=

 

（用含有a、b的關系式表示）．
（2）若圖示中表示反應H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，則b=

 

kJ?mol^-1，
x=

 

．
（3）歷史上曾用“地康法”制氯氣，這一方法是用CuCl₂作催化劑，在450℃利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應制氯氣．反應的化學方程式為

 

．
若忽略溫度和壓強對反應熱的影響，根據(jù)上題中的有關數(shù)據(jù)，計算當反應中有1mol電子轉移時，反應的能量變化為

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）由圖可知反應物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應，焓變等于斷開反應物中化學鍵吸收的能量減去形成生成物中化學鍵釋放的能量；
（2）b為1mol水中含有的化學鍵的鍵能，即為2倍的O-H的鍵能，根據(jù)焓變△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和可計算出x數(shù)值；
（3）用CuCl₂作催化劑，在450℃利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應制氯氣，生成氯氣和水；先根據(jù)△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和求出O₂（g）+4HCl（g）═2Cl₂（g）+2H₂O（g）的△H，然后根據(jù)轉移電子數(shù)與焓變的對應比例關系確定熱量變化．

解答： 解：（1）由圖可知反應物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應，焓變等于斷開反應物中化學鍵吸收的能量減去形成生成物中化學鍵釋放的能量，因此△H=（a-b） kJ?mol^-1，
故答案為：放熱；（a-b） kJ?mol^-1；
（2）b為1mol水中含有的化學鍵的鍵能，即為2倍的O-H的鍵能，因此b=2×463kJ?mol^-1=926kJ?mol^-1，根據(jù)焓變△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和可得：436+

x

2

-463×2=-241.8，求得x=496.4，
故答案為：926；496.4；
（3）用CuCl₂作催化劑，在450℃利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應制氯氣，生成氯氣和水，配平書寫化學方程式為：O₂+4HCl

450℃    .

催化劑

2Cl₂+2H₂O，
O₂（g）+4HCl（g）═2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=E（O=O）+4E（H-Cl）-2E（Cl-Cl）-4E（O-H）=（496.4+4×431-2×247-4×463）kJ?mol^-1=-125.6 kJ?mol^-1，
當1mol氧氣完全反應時轉移為4mol，放出125.6kJ熱量，當1mol電子轉移時放出的熱量為：125.6kJ×

1

4

=31.4kJ，
故答案為：O₂+4HCl

450℃    .

催化劑

2Cl₂+2H₂O；放出能量31.4 kJ．

點評：本題考查焓變與化學鍵鍵能的關系，通過△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和進行了一系列的計算，其中還涉及氧化還原反應中轉移電子數(shù)目的計算，綜合性強，難度中等．