Question

【題目】(1)某實驗小組同學(xué)進行如圖所示實驗，以檢驗化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。

實驗發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后①中的溫度升高，②中的溫度降低。由此判斷鋁條與鹽酸的反應(yīng)是______熱反應(yīng)，Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是______熱反應(yīng)。反應(yīng)_____(填①或②)的能量變化可用圖(b)表示。

(2)一定量的氫氣在氧氣中充分燃燒并放出熱量。若生成氣態(tài)水放出的熱量為Q1，生成液態(tài)水放出的熱量為Q2，那么Q1______(填大于、小于或等于)Q2。

(3)已知：4HCl＋O2=2Cl2＋2H2O，該反應(yīng)中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量，則斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為______ kJ。

Answer 1

【答案】放 吸 ① 小于 31.9

【解析】

(1)化學(xué)反應(yīng)中，溫度升高，則反應(yīng)放熱；溫度降低則反應(yīng)吸熱；圖2中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，據(jù)此進行解答；

(2)一定量的氫氣在相同條件下都充分燃燒若都是生成氣態(tài)水，則Q1=Q2，由氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水還要放出熱量；

(3)反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物的總鍵能，據(jù)此計算H-O鍵與H-Cl鍵的鍵能差，進而計算斷開1mol H-O鍵與斷開1mol H-Cl鍵所需能量差。

(1)通過實驗測出，反應(yīng)前后①燒杯中的溫度升高，則Al跟鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，②燒杯中的溫度降低，則Ba(OH)28H2O跟NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；根據(jù)圖(b)數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可表示反應(yīng)①的能量變化；

(2)由于一定量的氫氣在相同條件下都充分燃燒，且燃燒后都生成水，若都是生成氣態(tài)水，則Q1=Q2，但事實是氫氣燃燒分別生成液態(tài)水和氣態(tài)水，由氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水還要放出熱量，故Q1＜Q2；
(3)E(H-O)、E(HCl)分別表示H-O鍵能、H-Cl鍵能，反應(yīng)中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物的總鍵能，則4×E(H-Cl)+498kJ/mol-[2×243kJ/mol+4×E(H-O)]=-115.6kJ/mol，整理得，4E(H-Cl)-4E(H-O)=-127.6kJ/mol，即E(H-O)-E(HCl)=31.9kJ/mol，故斷開1mol H-O鍵與斷開1mol H-Cl鍵所需能量相差約為31.9kJ/mol×1mol=31.9kJ。