Question

13．氫氣在氧氣中燃燒時產生淡藍色火焰．在反應過程中，破壞1mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為Q₁kJ，破壞1mol O₂中的化學鍵消耗的能量為Q₂ kJ，形成1mol H₂O中的化學鍵釋放的能量為Q₃ kJ．下列關系式中，正確的是（　　）

• A． Q₁+Q₂＞Q₃
• B． 2Q₁+Q₂＞2Q₃
• C． 2Q₁+Q₂＜2Q₃
• D． Q₁+Q₂＜2Q₃

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，H-H鍵的鍵能為436kJ/mol，O═O鍵的鍵能為498kJ/mol，注意氫氣在氧氣中燃燒，反應熱△H＜0，每摩爾H₂O中含有2molH-O鍵，據此計算．

解答 解：破壞1molH-H消耗的能量為Q₁kJ，則H-H鍵能為Q₁kJ/mol，破壞1molO═O鍵消耗的能量為Q₂kJ，則O═O鍵鍵能為Q₂kJ/mol，
形成1mol水中的化學鍵釋放的能量為Q₃kJ，每摩爾H₂O中含有2molH-O鍵，1molH-O鍵釋放的能量為$\frac{1}{2}$Q₃kJ，則H-O鍵能為$\frac{1}{2}$Q₃kJ/mol，
對于反應2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）反應熱△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，
故：反應熱△H=2Q₁kJ/mol+Q₂kJ/mol-4×$\frac{1}{2}$Q₃kJ/mol=（2Q₁+Q₂-2Q₃）KJ/mol，
由于氫氣在氧氣中燃燒，反應熱△H＜0，即（2Q₁+Q₂-2Q₃）＜0，所以2Q₁+Q₂＜2Q₃，
故選C．

點評 本題考查反應熱的計算，題目難度不大，注意從物質能量、鍵能角度理解反應熱，明確反應熱的焓變△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能及焓變的正負與吸收、放熱熱量的關系．