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。

圖Ⅰ

圖Ⅱ

(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_______(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：___________________________。

(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(ΔH)與反應物和生成物的鍵能有關。鍵能可以簡單地理解為斷開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

圖Ⅲ

已知白磷的燃燒熱為2 378.0 kJ·mol^-1，白磷完全燃燒的產物結構如圖Ⅲ所示，則上表中X=_________。

Answer 1

(1)C

(2)NO₂(g)+CO(g)CO₂(g)+NO(g)；ΔH=-234 kJ·mol^-1

(3)(見下圖)

(4)434

解析：本題考查學生的理解能力。(1)圖A為分子碰撞過程，圖B為碰撞取向不好，圖C為活化分子的有效碰撞。

(2)由圖Ⅱ可知反應為放熱反應，放出的熱量為：

368 kJ·mol^-1-134 kJ·mol^-1=234 kJ·mol^-1，所以熱化學方程式為：

NO₂(g)+CO(g)CO₂(g)+NO(g)；ΔH=-234 kJ·mol^-1(書寫時應注意物質的聚集狀態，物質的計量數與熱量數值的相應關系，ΔH的正負號)

(3)催化劑降低反應所需的能量，這樣就會使更多的反應物成為活化分子。

(4)白磷分子為P₄，如圖所示

1 mol P₄完全燃燒生成1 mol P₄O­，所以列式如下：

197×6+499×5-360×3×4-4x=-2 378.0

解得：x=434