Question

（17分）20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息，回答下列问题：

（1）图一是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：                                                         。在反应体系中加入催化剂，E₁和E₂的变化是：E₁_________，E₂________（填“增大”、“减小”或“不变”），对反应热是否有影响?_______________，原因是_________      。

（2）图二是红磷P(s)和Cl₂(g)发生反应生成PCl₃(g)和PCl₅(g)的反应过程与能量关系图(图中 的△H表示生成1mol产物的数据)。根据图二回答下列问题：

  ① P(s)和Cl₂(g)反应生成PCl₃(g)的热化学方程式                                 。

② P(s)和Cl₂(g)分两步反应生成1molPCl₅(g)的△H₁与P(s)和Cl₂(g)一步反应生成1molPCl₅(g)的△H₂关系是：△H₂______△H₁(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是       。

 

Answer 1

【答案】

（1） NO₂(g)＋CO(g)＝CO₂(g)＋NO(g)  △H＝－234 kJ/mol；减小；减小；无影响；催化剂只降低反应的活化能，不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变。（或：因为催化剂只降低反应的活化能，同等程度的降低E₁、E₂的值，则E₁—E₂的差（即反应热）不改变。）

（2）①P(s) +3/2Cl₂(g) == PCl₃(g)   △H＝－306 kJ/mol

②等于；根据盖斯定律可知，如果一个化学反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。

【解析】（1）根据图像可知反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应，放出的热量是368kJ－134kJ＝234kJ。因此热化学方程式为 NO₂(g)＋CO(g)＝CO₂(g)＋NO(g)  △H＝－234 kJ/mol。催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率。但不会影响反应热的大小，所以E1和E2都是减小的。

（2）①根据图像可判断，生成1molPCl₃时放出306kJ热量，所以热化学方程式为P(s) +3/2Cl₂(g) == PCl₃(g)   △H＝－306 kJ/mol。

②根据盖斯定律可知，如果一个化学反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，所以反应热是相等的。