Question

【題目】參考下列圖表和有關要求回答問題：

（1）圖Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E2的變化是__(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是__。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：__。

（2）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)	198	360	498	x

已知1mol白磷(P4)完全燃燒放熱為1194kJ，白磷及其完全燃燒的產物結構如圖Ⅱ所示，則表中x=__kJ·mol-1。

（3）PCl5是一種重要的含磷化合物，在有機合成中用作氯化劑。某溫度時，向2.0L恒溫恒容密閉容器中充入1.0molPCl5，發生反應PCl5(g)PCl3(g)+C12(g)ΔH=+124kJ·mol-1。反應過程中測定的部分數據見下表：

時間t/s	0	50	150	250	350
n(PCl3）/mol	0	0.16	0.19	0.2	0.2

反應在前50s的平均速率v(PCl5)=__。在該溫度下，若起始時充入0.5molPCl5和amolCl2，平衡時PCl5的轉化率仍為20％，則a=__。

Answer 1

【答案】減小 不變 NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) △H=-234kJ·mol-1 138 0.0016mol/(L·s) 0.1

【解析】

(1)觀察圖像，E1應為反應的活化能，加入催化劑降低反應的活化能，但是ΔH不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)的反應熱數值，即生成物和反應物的能量差，因此該反應的熱化學方程式為NO2(g)+CO(g)= CO2(g)+NO(g)　ΔH＝-234 kJ·mol-1。

(2)白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10，1mol白磷完全燃燒需拆開6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，所以12mol×360kJ/mol+4mol×x kJ/mol－(6mol×198 kJ/mol+5 mol×498 kJ/mol)= 1194kJ/mol，

x= 138 kJ/mol；

(3)0～50s內的平均反應速mol·L-1s-1，

該溫度下的平衡化學平衡常數為：K=（0.1×0.1）/0.4=0.025

在該溫度下，起始時充入0.5molPCl5和amolCl2，平衡時PCl5的轉化率仍為20％，則有：

此時平衡常數為：K=（0.5a+0.05）×0.05/0.2=0.025，解得a=0.1。