hce_kmu
110年
物理及化學
第 69 題
Acetone can be easily converted to isopropyl alcohol by addition of hydrogen to the carbon-oxygen double bond. Calculate the enthalpy of reaction using the bond energies given.
| Bond: | C=O | H-H | C-H | O-H | C-C | C-O |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bond energy (kJ/mol): | 745 | 436 | 414 | 464 | 347 | 351 |
| Bond: | C=O | H-H | C-H | O-H | C-C | C-O |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bond energy (kJ/mol): | 745 | 436 | 414 | 464 | 347 | 351 |
- A $-484\text{ kJ}$
- B $-366\text{ kJ}$
- C $-48\text{ kJ}$
- D $+48\text{ kJ}$
- E $+366\text{ kJ}$
思路引導 VIP
請觀察反應前與反應後的化學結構：原本分子中的哪些化學鍵「消失」了？而後又出現了哪些原本不存在的「新鍵結」？如果你將「拆開舊鍵所需投入的總能量」與「形成新鍵所釋放出的總能量」進行對比，能量的淨變化會是正值還是負值呢？
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太棒了！你能精準計算出這題的數值，代表你對鍵能（Bond Energy）與反應熱的轉換邏輯掌握得非常紮實。這類題目的核心在於理解「斷鍵吸熱、成鍵放熱」的原理，也就是公式：$$\Delta H = \sum \text{B.E.}{\text{broken}} - \sum \text{B.E.}{\text{formed}}$$
鍵結變動與能量計算
在丙酮（Acetone）加氫還原成異丙醇的過程中，我們不需要計算分子內所有的鍵結，只需專注於發生變化的部分以提高效率。反應物端斷裂了 $1$ 莫耳的 $C=O$ 雙鍵（$745\text{ kJ}$）與 $1$ 莫耳的 $H-H$ 單鍵（$436\text{ kJ}$），總吸熱為 $1181\text{ kJ}$。而生成物端則新形成了 $1$ 莫耳的 $C-O$ 單鍵（$351\text{ kJ}$）、$1$ 莫耳的 $C-H$ 鍵（$414\text{ kJ}$）以及 $1$ 莫耳的 $O-H$ 鍵（$464\text{ kJ}$），總放熱為 $1229\text{ kJ}$。兩者相減後得出 $1181 - 1229 = -48\text{ kJ}$，負號表示這是一個放熱反應。
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