Question

15．科學上規(guī)定，1.01×10⁵Pa、25℃時，拆開1mol氣態(tài)AB分子，使之變?yōu)?mol氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子，所需要吸收的能量，叫A-B鍵的“鍵能”．根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構與化學鍵的鍵能值，可以粗略判斷化學反應過程的熱效應，下面是一些常見化學鍵的鍵能值．

化學鍵	H-Cl	Cl-Cl	H-H	C-H	C-Cl
鍵能/（kJ•mol-1）	431.4	242.1	435.9	413.0	338.9

（1）根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，計算由Cl₂（g）和H₂（g）化合生成1molHCl（g）時所釋放的能量．
（2）判斷甲烷的氯代反應Cl₂（g）+CH₄（g）═CH₃Cl（g）+HCl（g），是吸熱反應還是放熱反應？

Answer 1

分析 化學反應中舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需要放出能量，化學反應中的反應熱△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此結(jié)合Cl₂+H₂=2HCl，Cl₂（g）+CH₄（g）═CH₃Cl（g）+HCl（g）以及表中鍵能值解答，△H＞0吸熱，反之放熱．

解答 解：（1）Cl₂+H₂=2HCl，△H=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和=242.1 KJ/mmol+435.9KJ/mol-2×431.4KJ/mol=-184.8KJ/mol，△H＜0反應放熱，生成1molHCl時放熱184.8×$\frac{1}{2}$KJ=92.4KJ，
答：由Cl₂（g）和H₂（g）化合生成1molHCl（g）時所釋放的能量為92.4KJ；
（2）1molCH₄中含有4molC-H鍵，反應CH₄（g）+Cl₂（g）=CH₃Cl（g）+HCl（g）；△H=-106kJ/mol，反應焓變△H=4×[C-H]+[Cl-Cl]-[（C-Cl）+3×（C-H）+（H-Cl）]=4×[413.0]+[242.1]-[（338.9 ）+3×（413.0 ）+（431.4）]KJ/mol=-115.2KJ/mol，△H＜0該反應放熱，
答：甲烷的氯代反應Cl₂（g）+CH₄（g）═CH₃Cl（g）+HCl（g），是放熱反應．

點評 本題考查反應熱與化學鍵的關系，要正確利用利用△H=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和，注意△H與化學計量數(shù)的對應，題目難度不大．