Question

（17分）20世紀30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)理論：化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量過渡態(tài)。分析圖中信息，回答下列問題：

（1）圖一是NO₂和CO反應(yīng)生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                                                         。在反應(yīng)體系中加入催化劑，E₁和E₂的變化是：E₁_________，E₂________（填“增大”、“減小”或“不變”），對反應(yīng)熱是否有影響?_______________，原因是_________      。

（2）圖二是紅磷P(s)和Cl₂(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl₃(g)和PCl₅(g)的反應(yīng)過程與能量關(guān)系圖(圖中 的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)圖二回答下列問題：

  ① P(s)和Cl₂(g)反應(yīng)生成PCl₃(g)的熱化學(xué)方程式                                 。

② P(s)和Cl₂(g)分兩步反應(yīng)生成1molPCl₅(g)的△H₁與P(s)和Cl₂(g)一步反應(yīng)生成1molPCl₅(g)的△H₂關(guān)系是：△H₂______△H₁(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是       。

 

Answer 1

【答案】

（1） NO₂(g)＋CO(g)＝CO₂(g)＋NO(g)  △H＝－234 kJ/mol；減小；減小；無影響；催化劑只降低反應(yīng)的活化能，不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量之差，即反應(yīng)熱不改變。（或：因為催化劑只降低反應(yīng)的活化能，同等程度的降低E₁、E₂的值，則E₁—E₂的差（即反應(yīng)熱）不改變。）

（2）①P(s) +3/2Cl₂(g) == PCl₃(g)   △H＝－306 kJ/mol

②等于；根據(jù)蓋斯定律可知，如果一個化學(xué)反應(yīng)可以分步進行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的。

【解析】（1）根據(jù)圖像可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以是放熱反應(yīng)，放出的熱量是368kJ－134kJ＝234kJ。因此熱化學(xué)方程式為 NO₂(g)＋CO(g)＝CO₂(g)＋NO(g)  △H＝－234 kJ/mol。催化劑能降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率。但不會影響反應(yīng)熱的大小，所以E1和E2都是減小的。

（2）①根據(jù)圖像可判斷，生成1molPCl₃時放出306kJ熱量，所以熱化學(xué)方程式為P(s) +3/2Cl₂(g) == PCl₃(g)   △H＝－306 kJ/mol。

②根據(jù)蓋斯定律可知，如果一個化學(xué)反應(yīng)可以分步進行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的，所以反應(yīng)熱是相等的。