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

C

（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

；
（3）過渡態(tài)理論認為，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．請在圖Ⅱ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	P-P	P-O	O=O	P=O
鍵能/kJ?mol-1	197	360	499	X

已知白磷的燃燒熱為2378.0kJ/mol（1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量為燃燒熱），白磷完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖Ⅲ所示，則上表中X=

434

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)活化分子發(fā)生有效碰撞時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進行判斷；
（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；
（3）加入催化劑，降低反應(yīng)物的活化能，反應(yīng)速率加快；
（4）白磷燃燒的方程式為P₄+5O₂=P₄O₁₀，根據(jù)化學(xué)鍵的斷裂和形成的數(shù)目進行計算．

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，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol；
（3）加入催化劑，降低反應(yīng)物的活化能，反應(yīng)速率加快，圖象應(yīng)為，
故答案為：；
（4）白磷燃燒的方程式為P₄+5O₂=P₄O₁₀，1mol白磷完全燃燒需拆開6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，
所以12mol×360kJ/mol+4mol×xkJ/mol-（6mol×197 kJ/mol+5 mol×499 kJ/mol）=2378.0kJ，
x=433.75≈434．
故答案為：434．

點評：本題考查較為綜合，題目難度中等，本題注意有效碰撞的概念的理解，為易錯點，學(xué)習(xí)中要準(zhǔn)確把握，另外注意反應(yīng)熱的計算，特別是注意分析白磷的氧化磷的分子結(jié)構(gòu)，正確判斷共價鍵的類型和數(shù)目．