Question

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過渡態．分析圖（本題最下方）中信息，回答下列問題：
（1）圖一是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

．在反應體系中加入催化劑，E₁和E₂的變化是：E₁

減小

，E₂

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”），對反應熱是否有影響？

不變

，原因是

加入催化劑，改變反應的途徑，降低反應所需的活化能

．
（2）圖二是紅磷P（s）和Cl₂（g）發生反應生成PCl₃（g）和PCl₅（g）的反應過程與能量關系圖（圖中的△H表示生成1mol產物的數據）．根據圖二回答下列問題：
①P（s）和Cl₂（g）反應生成PCl₃（g）的熱化學方程式

P（s）+Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306KJ/mol

．
PCl₅（g）分解成PCl₃（g）和Cl₂（g）的熱化學方程式

PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93KJ/mol

．
②P（s）和Cl₂（g）分兩步反應生成1molPCl₅（g）的△H₁與P（s）和Cl₂（g）一步反應生成1molPCl₅（g）的△H₂關系是：△H₂

等于

△H₁（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是

反應中的能量變化只與起態、終態有關，與反應的途徑無關

．

Answer 1

分析：（1）由圖一可知，NO₂和CO得總能量大于生成物CO₂和NO得總能量，該反應為放熱反應，當加入催化劑，改變反應的途徑，降低反應所需的活化能，則E₁和E₂都減小，但它們的差△H不變；
（2）①由圖二可知，P（s）和Cl₂（g）反應生成PCl₃（g）放出熱量，PCl₅（g）分解成PCl₃（g）和Cl₂（g）吸收熱量，以此來書寫熱化學方程式；
②根據蓋斯定律來分析反應得關系及能量關系．

解答：解：（1）NO₂和CO反應生成CO₂和NO，化學方程式為NO₂+CO═CO₂+NO，
由圖一可知，△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，
則熱化學方程式為NO₂（g）+CO（g）═CO₂（g）+NO（g）△H=-234KJ/mol，
當加入催化劑，改變反應的途徑，降低反應所需的活化能，則E₁和E₂都減小，但E₁和E₂的差△H不變，
故答案為：E₁和E₂；減��；減�。徊蛔�；加入催化劑，改變反應的途徑，降低反應所需的活化能；
（2）①由圖二可知，P（s）和Cl₂（g）反應生成PCl₃（g）放出熱量為306KJ，
則熱化學方程式為P（s）+Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306KJ/mol，
又由圖二可知，PCl₃（g）和Cl₂（g）反應生成PCl₅（g）放出熱量為93KJ，
則熱化學方程式為PCl₃（g）+Cl₂（g）═PCl₅（g）△H=-93KJ/mol，
所以PCl₅（g）分解成PCl₃（g）和Cl₂（g）吸收熱量，
其熱化學方程式為PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93KJ/mol，
故答案為：P（s）+Cl₂（g）═PCl₃（g）△H=-306KJ/mol；PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93KJ/mol；
②由蓋斯定律可知，一個化學反應無論一步完成還是分步完成，其熱效應相同，
即反應中的能量變化只與起態、終態有關，與反應的途徑無關，
則P（s）和Cl₂（g）分兩步反應生成1molPCl₅（g）的△H₁與P（s）和Cl₂（g）一步反應生成1molPCl₅（g）的△H₂相等，
故答案為：等于；根據蓋斯定律可知，反應中的能量變化只與起態、終態有關，與反應的途徑無關．

點評：本題考查熱化學反應方程式及能量變化圖象，明確圖象中E得含義、熱化學方程式書寫的方法即可解答，難道不大．