Question

1918年，Lewis提出反應速率的碰撞理論：反應物分子間的相互碰撞是反應進行的必要條件，但并不是每次碰撞都能引起反應，只有少數碰撞才能發生化學反應．能引發化學反應的碰撞稱之為有效碰撞．
（1）圖I是HI分解反應中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30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎上提出化學反應的過渡態理論：化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應物到生成物的過程中經過一個高能量的過渡態．
圖Ⅱ是NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式：

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

；
（3）過渡態理論認為，催化劑改變反應速率的原因是改變了反應的途徑，對大多數反應而言主要是通過改變過渡態而導致有效碰撞所需要的能量發生變化．請在圖Ⅱ中作出NO₂和CO反應時使用催化劑而使反應速率加快的能量變化示意圖

；
（4）進一步研究表明，化學反應的能量變化（△H）與反應物和生成物的鍵能有關．鍵能可以簡單的理解為斷開1 mol 化學鍵時所需吸收的能量．下表是部分化學鍵的鍵能數據：

化學鍵	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定的氧化物所放出的熱量為燃燒熱），白磷完全燃燒的產物結構如圖Ⅲ所示，則上表中X=

434

．

Answer 1

分析：（1）根據活化分子發生有效碰撞時發生化學反應進行判斷；
（2）反應物總能量大于生成物總能量，應為放熱反應，反應熱為134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol；
（3）加入催化劑，降低反應物的活化能，反應速率加快；
（4）白磷燃燒的方程式為P₄+5O₂=P₄O₁₀，根據化學鍵的斷裂和形成的數目進行計算．

解答：解：（1）只有發生化學反應的碰撞才是有效碰撞，分析三個圖，可知只有C有新物質生成，則C為有效碰撞，
故答案為：C；
（2）反應熱為134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol，則反應的熱化學方程式為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，降低反應物的活化能，反應速率加快，圖象應為，
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，學習中要準確把握，另外注意反應熱的計算，特別是注意分析白磷的氧化磷的分子結構，正確判斷共價鍵的類型和數目．