Question

（1）如圖是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：

 

；
（2）過渡態(tài)理論認(rèn)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；
（3）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	C-H	Cl-Cl	C-Cl	H-Cl
鍵能/kJ?mol-1	X	243	330	432

已知：反應(yīng)CH₄（g）+Cl₂（g）=CH₃Cl（g）+HCl（g）；△H=-106kJ/mol，則上表中X=

 

．

Answer 1

考點：有關(guān)反應(yīng)熱的計算,熱化學(xué)方程式,活化能及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

專題：

分析：（1）根據(jù)能量變化圖，反應(yīng)熱等于正反應(yīng)的活化能減去逆反應(yīng)的活化能；
（2）加入催化劑，降低反應(yīng)物的活化能，反應(yīng)速率加快；
（3）化學(xué)反應(yīng)中舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需要放出能量，化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此結(jié)合CH₄（g）+Cl₂（g）=CH₃Cl（g）+HCl（g）；△H=-106kJ/mol計算出表中X；

解答： 解：（1）該反應(yīng)的焓變△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為：NO₂（g）+CO（g）═NO（g）+CO₂（g）
△H=-234kJ?mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）═NO（g）+CO₂（g）△H=-234kJ?mol^-1；
（2）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：；
（3）各化學(xué)鍵鍵能為：Cl-Cl 243kJ?mol^-1、C-Cl 330kJ?mol^-1、H-Cl 432 kJ?mol^-1，C-H XkJ?mol^-1
反應(yīng)CH₄（g）+Cl₂（g）=CH₃Cl（g）+HCl（g）；△H=-106kJ/mol，反應(yīng)焓變△H=4×C-H+Cl-Cl-（C-Cl+3×C-H+H-Cl）=-106，
4X+243-（330+3X+432）=-106，計算得到X=413kJ/mol；
故答案為：413kJ/mol；

點評：本題考查較為綜合，題目難度中等，本題注意加入催化劑，降低反應(yīng)物的活化能，反應(yīng)速率加快，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，明確反應(yīng)熱的焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能及焓變的正負(fù)與吸收、放熱熱量的關(guān)系，注意正確判斷共價鍵的類型和數(shù)目．