Question

1918年，Lewis提出反應速率的碰撞理論：反應物分子間的相互碰撞是反應進行的必要條件，但并不是每次碰撞都能引起反應，只有少數(shù)碰撞才能發(fā)生化學反應．能引發(fā)化學反應的碰撞稱之為有效碰撞．

（1）圖I是HI分解反應中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）圖Ⅱ是NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式：

 

；E₁的大小對該反應的反應熱有無影響

 

（填“有”或“無”）
（3）請在圖Ⅱ中作出NO₂和CO反應時使用催化劑而使反應速率加快的能量變化示意圖；
（4）進一步研究表明，化學反應的能量變化（△H）與反應物和生成物的鍵能有關．鍵能可以簡單的理解為斷開1mol 化學鍵時所需吸收的能量．下表是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)：

化學鍵	C-H	Cl-Cl	C-Cl	H-Cl
鍵能/kJ?mol-1	X	243	330	432

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

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）根據(jù)活化分子發(fā)生有效碰撞時發(fā)生化學反應進行判斷；
（2）反應物總能量大于生成物總能量，應為放熱反應，反應熱為134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol，反應熱的大小決定于反應物和生成物能量高低；
（3）E₁是反應的活化能不影響反應的反應熱；
（4）依據(jù)反應焓變△H=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和計算得到．

解答： 解：（1）只有發(fā)生化學反應的碰撞才是有效碰撞，分析三個圖，可知只有C有新物質(zhì)生成，則C為有效碰撞，故答案為：C；
（2）反應熱為134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol，則反應的熱化學方程式為NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol，反應熱的大小與生成物的活化能無關，決定于反應物和生成物的能量差，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol；無；
（3）E₁是反應的活化能，反應焓變是和反應物和生成物有關于反應過程無關，不影響反應的反應熱，故答案為：；
（4）反應CH₄（g）+Cl₂（g）=CH₃Cl（g）+HCl（g）；△H=-106kJ/mol，反應焓變△H=4×C-H+Cl-Cl-（C-Cl+3×C-H+H-Cl）=-106，
4X+243-（330+3X+432）=-106計算得到X=413kJ/mol；
故答案為：413．

點評：本題考查了化學反應有效碰撞的含義和活化能的表示意義，依據(jù)鍵能計算反應焓變的方法是解題關鍵，題目難度中等．