Question

2．1918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(shù)碰撞能發(fā)生化學反應．能引發(fā)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）圖Ⅱ是1mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，則寫出該反應的熱化學方程式NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol
（3）E₁的大小對該反應的反應熱有無影響？無．（選填“有”或“無”）
（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(guān)．鍵能可以簡單的理解為斷開1mol化學鍵時所需吸收的能量．如表是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)：

化學鍵	C-H	Cl-Cl	C-Cl	H-Cl
鍵能/kJ•mol-1	X	243	330	432

已知：反應CH₄（g）+Cl₂（g）═CH₃Cl（g）+HCl（g）；△H=-106kJ/mol，則表中X=413．
（5）已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）；△H=-566kJ•mol^-1
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s）+O₂（g）；△H=+141kJ•mol^-1
則TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）═TiCl₄（s）+2CO（g）的△H=-80KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)活化分子發(fā)生有效碰撞時發(fā)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）E₁是反應的活化能不影響反應的反應熱；
（4）依據(jù)反應焓變△H=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和計算得到；
（5）已知：①C（S）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5KJ/mol；②2CO（g）+O2=2CO2（g）△H=-566KJ/mol；③TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）+O₂（g）△H=+141KJ/mol；所以金紅石與氯氣、石墨制取TiCl₄（s）和CO的化學反應方程式可以通過③+①×2-②得到，由此分析解答．

解答 解：（1）只有發(fā)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(zhì)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）E₁是反應的活化能，反應焓變是和反應物和生成物有關(guān)于反應過程無關(guān)，不影響反應的反應熱，故答案為：無；
（4）反應CH₄（g）+Cl₂（g）=CH₃Cl（g）+HCl（g）；△H=-106kJ/mol，反應焓變△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：413；
（5）已知：①C（S）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5KJ/mol；②2CO（g）+O2=2CO2（g）△H=-566KJ/mol；③TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）+O₂（g）△H=+141KJ/mol；所以金紅石與氯氣、石墨制取TiCl₄（s）和CO的化學反應方程式可以通過③+①×2-②得到，
所以TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）△H=141kJ/mol-393.5kJ/mol×2+566kJ/mol=-80KJ/mol，
即TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）△H=-80KJ/mol，故 答案為：-80KJ/mol．

點評 本題考查了化學反應有效碰撞的含義和活化能的表示意義，依據(jù)鍵能計算反應焓變的方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．