Question

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）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)寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

；E₁的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響

 

（填“有”或“無(wú)”）
（3）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（△H）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1mol 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

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

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

解答： 解：（1）只有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞才是有效碰撞，分析三個(gè)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(yīng)熱為134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol，反應(yīng)熱的大小與生成物的活化能無(wú)關(guān)，決定于反應(yīng)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(wú)；
（3）E₁是反應(yīng)的活化能，反應(yīng)焓變是和反應(yīng)物和生成物有關(guān)于反應(yīng)過(guò)程無(wú)關(guān)，不影響反應(yīng)的反應(yīng)熱，故答案為：；
（4）反應(yīng)CH₄（g）+Cl₂（g）=CH₃Cl（g）+HCl（g）；△H=-106kJ/mol，反應(yīng)焓變△H=4×C-H+Cl-Cl-（C-Cl+3×C-H+H-Cl）=-106，
4X+243-（330+3X+432）=-106計(jì)算得到X=413kJ/mol；
故答案為：413．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)有效碰撞的含義和活化能的表示意義，依據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)焓變的方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．