Question

在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子被稱為活化分子．使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ?mol^-1表示．請(qǐng)認(rèn)真觀察圖，然后回答問(wèn)題．
（1）圖中所示的反應(yīng)是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，該反應(yīng)

 

（填“需要”或“不需要”）加熱，該反應(yīng)的△H=

 

（用含E₁、E₂的代數(shù)式表示）．
（2）已知熱化學(xué)方程式：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能為

 

．
（3）對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線（Ⅱ）與實(shí)線（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為最可能的原因是

 

．
（4）你還知道有哪些措施可以使活化分子百分?jǐn)?shù)增大？

 

．
（5）通常把拆開(kāi)1mol化學(xué)鍵所吸收的熱量看成該化學(xué)鍵的鍵能．已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下：

化學(xué)鍵	N-H	N-N	O═O	N≡N	O-H
鍵能（kJ?mol-1）	386	167	498	946	460

發(fā)射神舟飛船的長(zhǎng)征火箭用了肼（N₂H₄，氣態(tài)）為燃料，試寫(xiě)出它在氧氣中燃燒生成了N₂和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）依據(jù)圖象分析反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，反應(yīng)放熱；在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)需要能量；反應(yīng)的焓變=生成物的能量-反應(yīng)物的能量；
（2）反應(yīng)的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據(jù)圖象能量關(guān)系可知，逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)的焓變；
（3）對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線（ II）與實(shí)線（ I）相比，活化能大大降低，活化分子的百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，說(shuō)明反應(yīng)的活化能降低焓變不變，平衡不動(dòng)，結(jié)合影響所以速率的元素分析判斷；
（4）升高溫度可以使分子的能量都增大，故活化分子百分?jǐn)?shù)增大；
（5）先寫(xiě)出化學(xué)方程式，然后根據(jù)焓變=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能計(jì)算焓變．

解答： 解：解：（1）依據(jù)圖象分析反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，反應(yīng)放熱；在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)需要能量；反應(yīng)的焓變=生成物的能量-反應(yīng)物的能量，即△H=（E₂-E₁）kJ?mol^-1，
故答案為：放熱；需要；（E₂-E₁）kJ?mol^-1；
（2）反應(yīng)的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據(jù)圖象能量關(guān)系可知，逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)的焓變；H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能=167.2KJ/mol+241.8KJ/mol=409.0KJ/mol；
故答案為：409.0KJ/mol；
（3）對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線（ II）與實(shí)線（ I）相比，活化能大大降低，活化分子的百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，說(shuō)明反應(yīng)的活化能降低焓變不變，平衡不動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率影響因素中，催化劑有此作用，所以最有可能使用了催化劑，故答案為：使用了催化劑；
（4）升高溫度可以使分子的能量都增大，故活化分子百分?jǐn)?shù)增大，故答案為：升高溫度；
（5）N₂H₄燃燒的化學(xué)方程式為N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=167 kJ?mol^-1+386 kJ?mol^-1×4+498 kJ?mol^-1-946 kJ?mol^-1-460 kJ?mol^-1×4=-577 kJ?mol^-1，所以N₂H₄燃燒的熱化學(xué)方程式為N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-577 kJ?mol^-1．
故答案為：N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-577 kJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)的能量變化與反應(yīng)的焓變關(guān)系的分析判斷，反應(yīng)活化能的判斷計(jì)算，圖象的綜合應(yīng)用，讀懂圖象，焓變和活化能計(jì)算方法的理解是解題的關(guān)鍵．