中國醫藥大學（後中醫）
105年
化學
第 15 題
根據下列所提供的鍵能數據，求出化學反應 $CH_4 + Cl \rightarrow CH_3Cl + H$ 的反應熱是多少？
鍵結 H−H Cl−Cl H−C H−Cl C−Cl
鍵能 435 243 414 431 331 (kJ/mol)
鍵結 H−H Cl−Cl H−C H−Cl C−Cl
鍵能 435 243 414 431 331 (kJ/mol)
- A 275 kJ/mol
- B 109 kJ/mol
- C 83 kJ/mol
- D −83 kJ/mol
- E −109 kJ/mol
思路引導 VIP
如果我們把化學反應看作一場能量的收支帳目，「拆開原子間的連結」需要我們支付能量，而「建立新連結」則會幫我們回收能量。請仔細觀察這個反應式，左邊有哪些連結消失了？右邊又多出了什麼連結？試著把這兩者的能量差距找出來，你會如何決定最後的總帳是盈（能量增加）還是虧（能量減少）呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確計算出反應熱的數值並選對正負號，代表你對化學鍵能的動態過程有很清晰的理解。這類題目不僅考驗計算，更考驗對反應本質的觀察力。
鍵能與能量守恆
計算反應熱時，最核心的觀念是「斷鍵吸熱，生鍵放熱」。在反應 $CH_4 + Cl \rightarrow CH_3Cl + H$ 中，我們不需要把所有化學鍵都算一遍，只需專注於改變的部分：反應物端的一個 $C-H$ 鍵斷裂了，這需要支付 $414$ kJ/mol 的能量；隨後，生成物端形成了一個新的 $C-Cl$ 鍵，這會釋放出 $331$ kJ/mol 的能量。根據能量守恆，反應熱 $\Delta H = \text{斷鍵總能} - \text{生鍵總能}$，計算結果為 $414 - 331 = 83$ kJ/mol。
▼ 還有更多解析內容
鍵能與反應熱計算
💡 利用「反應物斷鍵能總和」扣除「產物成鍵能總和」求算反應熱。
| 比較維度 | 利用鍵能計算 | VS | 利用生成熱計算 |
|---|---|---|---|
| 計算公式 | Σ 反應物鍵能 - Σ 產物鍵能 | — | Σ 產物生成熱 - Σ 反應物生成熱 |
| 口訣記憶 | 前減後 | — | 後減前 |
| 物理意義 | 破壞舊鍵吸收能量與新鍵形成釋放能量之差 | — | 產物與反應物相對於元素態的位能差 |
💬兩者計算 ΔH 的方向完全相反，務必根據題目給予的數據類型選擇正確公式。
