Question

(8分)1918年，Lewis提出反應(yīng)速率的碰撞理論：反應(yīng)物分子間的相互碰撞是反應(yīng)進(jìn)行的必要條件，但并不是每次碰撞都能引起反應(yīng)，只有少數(shù)碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱(chēng)之為有效碰撞。

(1)圖I是HI分解反應(yīng)中HI分子之間的幾種碰撞示意圖，其中屬于有效碰撞的是

             （選填“A”、“B”或“C”）；

(2)20世紀(jì)30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過(guò)渡態(tài)理論：化學(xué)反應(yīng)并不是通過(guò)簡(jiǎn)單的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過(guò)程中經(jīng)過(guò)一個(gè)高能量的過(guò)渡態(tài)。圖Ⅱ是NO₂和CO反應(yīng)生成CO₂和NO過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                                       ；

(3)過(guò)渡態(tài)理論認(rèn)為，催化劑改變反應(yīng)速率的原因是改變了反應(yīng)的途徑，對(duì)大多數(shù)反應(yīng)而言主要是通過(guò)改變過(guò)渡態(tài)而導(dǎo)致有效碰撞所需要的能量發(fā)生變化。請(qǐng)?jiān)趫DⅡ中作出NO₂和CO反應(yīng)時(shí)使用催化劑而使反應(yīng)速率加快的能量變化示意圖；

(4)進(jìn)一步研究表明，化學(xué)反應(yīng)的能量變化(ΔH)與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。鍵能可以簡(jiǎn)單的理解為斷開(kāi)1 mol 化學(xué)鍵時(shí)所需吸收的能量。下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：

化學(xué)鍵	C－H	Cl－Cl	C—Cl	H—Cl
鍵能/ kJ·mol–1	X	243	330	432

 

  

 

已知：反應(yīng)CH₄(g)+Cl₂(g)=CH₃Cl(g)+HCl(g)；△H=-106kJ/mol，則上表中X＝                    。

 

Answer 1

【答案】

(8分)(1)C

(2) NO₂(g)+CO(g)＝CO₂(g)+NO(g)；ΔH＝-234 kJ/mol

(3)(見(jiàn)圖)         (4)413

【解析】（1）C中有產(chǎn)物氫氣及碘蒸氣的生成

（2）由圖可知 △H=－234kJ·mol^－1

（3）加入催化劑，只是減小活化能，但起始狀態(tài)并不改變，具體見(jiàn)圖

(4) △H=4X+243-3X-330-432=-106kJ/mol，可推出X=413