Question

4．已知在一定條件下有反應(yīng)A：4HCl_（g）+O_2（g）═2Cl_2（g）+2H₂O_（g）
Ⅰ．反應(yīng)A中，4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的熱量
Ⅱ．反應(yīng)B：
通常用于生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1．
利用反應(yīng)A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用．
①反應(yīng)A所涉及的化學物質(zhì)中，含有非極性鍵的有：O₂、Cl₂．
最容易形成氫鍵的是H₂O．
②反應(yīng)A的熱化學方程式是4HC_（g）l+O_2（g）$\frac{\underline{\;CuO/CuCl_{2}\;}}{400℃}$ 2Cl_2（g）+2H₂O _（g）△H=-115.6kJ•mol^-1．
③斷開1mol H-O 鍵與斷開 1mol H-Cl 鍵所需能量相差約為31.9KJ，在H₂O 中H-O 鍵比HCl中H-Cl鍵（填“強”或“弱”）強．

Answer 1

分析 ①同種非金屬元素之間形成非極性共價鍵，不同非金屬元素之間形成極性共價鍵；根據(jù)氮、氧、氟的原子半徑小，電負性值大，與氫形成的共價鍵極性強，容易形成氫鍵分析；
②反應(yīng)A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，依據(jù)熱化學方程式書寫方法，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變寫出；
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．

解答 解：①O₂中氧原子和氧原子之間以非極性共價鍵結(jié)合，HCl中氫原子和氯原子之間以極性共價鍵結(jié)合，Cl₂中氯原子和氯原子之間以非極性共價鍵結(jié)合，H₂O中氫原子和氧原子之間以極性共價鍵結(jié)合，含氮、氧、氟的氫化物易形成氫鍵，所以HCl、O₂、Cl₂、H₂O中最容易形成氫鍵的是H₂O，
故答案為：O₂、Cl₂；H₂O；
②依據(jù)反應(yīng)A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，反應(yīng)的熱化學方程式為：4HC_（g）l+O_2（g）$\frac{\underline{\;CuO/CuCl_{2}\;}}{400℃}$ 2Cl_2（g）+2H₂O _（g）△H=-115.6KJ/mol，
故答案為：4HC_（g）l+O_2（g）$\frac{\underline{\;CuO/CuCl_{2}\;}}{400℃}$ 2Cl_2（g）+2H₂O _（g）△H=-115.6KJ/mol；
③E（H-O）、E（HCl）分別表示H-O鍵能、H-Cl鍵能，
反應(yīng)A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，故：
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，所以H₂O中H-O 鍵比HCl中H-Cl鍵強，
故答案為：31.9；強．

點評 本題考查了化學鍵極性、鍵能和焓變關(guān)系計算，圖象分析判斷、熱化學方程式書寫等知識，注意焓變等于反應(yīng)物的鍵能和減去生成物的鍵能和，題目難度中等．