Question

斷開1mol AB（g）分子中的化學(xué)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(xué)鍵的鍵能E：

化學(xué)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(yīng)的能量變化關(guān)系，則此反應(yīng)為

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，其中△H=

 

（用含有a、b的關(guān)系式表示）．
（2）若圖示中表示反應(yīng)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(yīng)制氯氣．反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
若忽略溫度和壓強(qiáng)對反應(yīng)熱的影響，根據(jù)上題中的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算當(dāng)反應(yīng)中有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，反應(yīng)的能量變化為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）由圖可知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應(yīng)，焓變等于斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量減去形成生成物中化學(xué)鍵釋放的能量；
（2）b為1mol水中含有的化學(xué)鍵的鍵能，即為2倍的O-H的鍵能，根據(jù)焓變△H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和可計(jì)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(yīng)制氯氣，生成氯氣和水；先根據(jù)△H=反應(yīng)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(zhuǎn)移電子數(shù)與焓變的對應(yīng)比例關(guān)系確定熱量變化．

解答： 解：（1）由圖可知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應(yīng)，焓變等于斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量減去形成生成物中化學(xué)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(xué)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(yīng)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(yīng)制氯氣，生成氯氣和水，配平書寫化學(xué)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(dāng)1mol氧氣完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移為4mol，放出125.6kJ熱量，當(dāng)1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)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(diǎn)評：本題考查焓變與化學(xué)鍵鍵能的關(guān)系，通過△H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和進(jìn)行了一系列的計(jì)算，其中還涉及氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目的計(jì)算，綜合性強(qiáng)，難度中等．