Question

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：

NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ/mol

．在反應(yīng)體系中加入催化劑，E₁和E₂的變化是：E₁

減小

，E₂

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”），對反應(yīng)熱是否有影響？

無影響

，原因是

催化劑只降低反應(yīng)所需的活化能，不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物總能量之差，即反應(yīng)熱不變

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

P（s）+Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306KJ/mol

．
②P（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

等于

△H₁（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是

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

．

Answer 1

分析：（1）由圖一可知，NO₂和CO得總能量大于生成物CO₂和NO得總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)加入催化劑，改變反應(yīng)的途徑，降低反應(yīng)所需的活化能，則E₁和E₂都減小，但它們的差△H不變；
（2）①由圖二可知，P（s）和Cl₂（g）反應(yīng)生成PCl₃（g）放出熱量，PCl₅（g）分解成PCl₃（g）和Cl₂（g）吸收熱量，以此來書寫熱化學(xué)方程式；
②根據(jù)蓋斯定律來分析反應(yīng)得關(guān)系及能量關(guān)系．

解答：解：（1）NO₂和CO反應(yīng)生成CO₂和NO，化學(xué)方程式為NO₂+CO═CO₂+NO，
由圖一可知，△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，
則熱化學(xué)方程式為NO₂（g）+CO（g）═CO₂（g）+NO（g）△H=-234KJ/mol，
當(dāng)加入催化劑，改變反應(yīng)的途徑，降低反應(yīng)所需的活化能，則E₁和E₂都減小，但E₁和E₂的差△H不變，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ/mol；減��；減小；無影響；催化劑只降低反應(yīng)所需的活化能，不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物總能量之差，即反應(yīng)熱不變；
（2）①由圖二可知，P（s）和Cl₂（g）反應(yīng)生成PCl₃（g）放出熱量為306KJ，則熱化學(xué)方程式為P（s）+Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306KJ/mol，
故答案為：P（s）+Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306KJ/mol；
②由蓋斯定律可知，一個化學(xué)反應(yīng)無論一步完成還是分步完成，其熱效應(yīng)相同，
即反應(yīng)中的能量變化只與起態(tài)、終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無關(guān)，
則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相等，
故答案為：等于；根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)中的能量變化只與起態(tài)、終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無關(guān)．

點評：本題考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式及能量變化圖象，明確圖象中E的含義、熱化學(xué)方程式書寫的方法即可解答，難度不大．