Question

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（本题最下方）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

 

 减小，E₂

 

 减小（填“增大”、“减小”或“不变”），对反应热是否有影响？

 

 不变．（填“是”或“否”）加入催化剂，改变反应的途径，降低反应所需的活化能
（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：
①P（s）和Cl₂（g）反应生成PCl₃（g）的热化学方程式

 

②P（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

 

 等于?H₁（填“大于”、“小于”或“等于”）反应中的能量变化只与起态、终态有关，与反应的途径无关．

Answer 1

考点：有关反应热的计算

专题：

分析：（1）由图可知，1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO放出热量234kJ，根据热化学方程式书写原则进行书写；加入催化剂能降低反应所需的活化能，但是不改变反应物的总能量和生成物的总能量；
（2）①根据反应物的总能量、中间产物的总能量以及最终产物的总能量，结合化学方程式以及热化学方程式的书写方法解答；
②根据盖斯定律可知，反应无论一步完成还是分多步完成，生成相同的产物，反应热相等．

解答： 解：（1）由图可知，1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO放出热量234kJ，反应热化学方程式为NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ?mol^-1，
加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E₁和E₂都减小，催化剂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，所以催化剂对反应热无影响，
故答案为：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ?mol^-1；减小；减小；否；
（2）①由图象可知，1molP与Cl₂反应生成1molPCl₃放出306lJ的能量，
则反应的热化学方程式为P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306kJ?mol^-1，
由图象可知，1molPCl₅分解成PCl₃和Cl₂需要吸收93kJ的能量，
则反应的热化学方程式为PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ?mol^-1，
故答案为：P（s）+

3

2

Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306kJ?mol^-1；
②由图象可知，P和Cl₂分两步反应生成1molPCl₅的△H₃=-306kJ/mol-（+93kJ/mol）=-399kJ/mol，根据盖斯定律可知，反应无论一步完成还是分多步完成，生成相同的产物，反应热相等，则P和Cl₂一步反应生成1molPCl₅的反应热等于P和Cl₂分两步反应生成1molPCl₅的反应热，
故答案为：等于．

点评：本题考查热化学方程式的书写以及盖斯定律的应用，题目难度中等，注意正确理解并运用盖斯定律，注意热化学方程式的书写方法，注意催化剂对反应的影响．