化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量.如:H(g)+I(g)=H-I(g);△H=-297kJ•mol-1,即H-I键的键能为297kJ•mol-1,也可以理解为破坏1mol H-I键需要吸收297kJ的热量.化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成.下表是一些键能数据.(单位:kJ•mol-1)
键能 | 键能 | 键能 | |||
H-H | 436 | Cl-Cl | 243 | C-F | 427 |
H-N | 393 | H-O | ? | H-F | 565 |
C-Cl | 330 | H-S | 339 | H-Cl | 431 |
C-O | 347 | C-I | 218 | H-Br | 366 |
(1)你认为键能与物质的热稳定性的关系是:______.
所以CF4的化学稳定性比CCl4______(填“强”或“差”或“相同”)
(2)结合表中数据和热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-Q kJ•mol-1;通过计算确定热化学方程式中Q的值为______.
(3)根据H-Br、H-Cl、H-F的键能大小比较,你能从原子结构方面得到什么结论:______.由此可推出H-O键的键能最佳估值范围为:______kJ•mol-1<E(H-O)<______kJ•mol-1.
(1)键能越大,破坏该键越难,即该键越稳定;C-F键的键能大于C-Cl键的键能,所以CF4的化学稳定性比CCl4强.
故答案为:键能越大,物质的热稳定性越强;强.
(2)Q=生成物的键能减反应物的键能=2×431 kJ•mol-1-436kJ•mol-1-243kJ•mol-1=183kJ•mol-1
故答案为:183;
(3)根据图表知,H-Br、H-Cl、H-F的键能依次增大,Br、Cl、F的原子半径依次减小,键长依次减小,所以原子半径越小,形成的键长越短,键长越短键能越大;
根据原子半径与键长、键能的关系知,H-O键的键能应小于H-F键的、大于H-H减的键能.
故答案为:原子半径越小,形成的键长越短,键长越短键能越大;
393 kJ•mol-1<E(H-O)<565 kJ•mol-1