(8分)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)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)過一個高能量的過渡態(tài)。圖Ⅱ是NO
2和CO反應(yīng)生成CO
2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NO
2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
;
(3)過渡態(tài)理論認(rèn)為,催化劑改變反應(yīng)速率的原因是改變了反應(yīng)的途徑,對大多數(shù)反應(yīng)而言主要是通過改變過渡態(tài)而導(dǎo)致有效碰撞所需要的能量發(fā)生變化。
請?jiān)趫DⅡ中作出NO2和CO反應(yīng)時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(Δ
H)與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。鍵能可以簡單的理解為斷開1 mol 化學(xué)鍵時所需吸收的能量。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)CH
4(g)+Cl
2(g)=CH
3Cl(g)+HCl(g);△H=-106kJ/mol,則上表中X=
。