活化分子、活化能、有效碰撞.doc

活化分子、活化能、有效碰撞一、活化分子、活化能、有效碰撞 （1）据理论计算，如果分子之间的碰撞每次都能发生化学反应的话，那么，在通常状况下，以体积比2：1混合的氢气和氧气的混合气体就会在瞬间反应成水。但实际却不是这样，这说明什么并不是所有的碰撞都是有效的。于是有了“有效碰撞”的概念反应物之间如果发生反应，首先满足反应物分子之间能够发生碰撞，这只是必要条件。根据我们对分子的认识，不难想到，一种分子要转变为另一种分子，首先应当破坏或减弱分子内原子之间的化学键。有效碰撞应当是那些本身具有较高的能量（可以通过吸收外界提供的能量，或者分子之间在碰撞时能量的不均衡交换产生）的分子之间的碰撞。为了把“有效碰撞”概念具体化，人们把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子，同时把活化分子所多出的那部分能量称做活化能。一百多年以来，为了正确认识活化能的科学意义，并力争从理论上进行计算，科学家一直在进行探讨，并提出了若干化学反应速率理论，其中，最著名的是基元反应碰撞理论和基元反应过度态理论。 基元反应碰撞理论认为，化学反应之所以能发生，是反应物分子碰撞的结果，但只有能量超过某一限度Ec（相当于活化能）并满足一定方向要求的活化分子之间的碰撞，才是真正的发生反应的碰撞。这个理论解释了温度、活化能对化学反应速率的影响。例如：低温时，活化分子少，有效碰撞少，化学反应速率就低；高温时，活化分子多，有效碰撞多，化学反应速率就高。1889年瑞典化学家阿伦尼乌斯提出了活化能这一概念。（2）如果点燃气体或对其光照，则反应瞬间完成，你认为这些反应条件改变了什么？（3）如果向氢气和氧气的混合气体中插入铂丝（催化剂），则会产生爆炸。你认为从反应原理上讲，铂丝改变了什么？说出理由。使用适当的催化剂可以降低化学反应所需要的活化能，也就等于提高了活化分子的百分数，从而提高了有效碰撞的频率。二、基础知识巩固1.下列叙述正确的是（ ） A.化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化 B.物质燃烧一定是放热反应C.放热的化学反应不需要加热就能发生 D.吸热反应不加热就不会发生2.下列过程属于放热反应的是（ ）A用石灰石烧制石灰B在生石灰中加水 C浓硫酸的稀释 D 硝酸铵与氢氧化钙的反应3下列反应中，生成物总能量大于反应物总能量的是（ ）A氢气在氧气中燃烧 B铁丝在氧气中燃烧C硫在氧气中燃烧 D石灰石烧制石灰4关于化学反应的本质的说法正确的是（ ） A.化学反应都有新物质生成 B.化学反应都有能量变化 C.化学反应是旧键断裂新键形成的过程 D.化学反应的发生都需要在一定条件下5.下列过程中，需吸收能量的是（ ） A.H + H H2 B.H + Cl HCl C.I2 I + I D.S + O2 SO26吸热反应一定是（ ） A反应物总能量高于生成物总能量 B释放能量 C反应物总能量低于生成物总能量 D贮存能量7.已知反应：X + Y = M + N为放热反应，对该反应的下列说法正确的是（ ）A. X能量一定高于M C. X和Y的总能量一定高于M 和N的总能量B. Y的能量一定高于N D. 因该反应为放热反应，故不必加热就可发生8.已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1KJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2KJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3KJ，下列关系式正确的是（ ）AQ1Q2Q3 BQ1+Q22Q3 CQ1+Q2Q3 DQ1+Q22Q39. 在一个小烧杯里，加入20g Ba(OH)28H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有34滴水的玻璃片上。然后加入10g NH4C1晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。（1）实验中玻璃棒的作用是 _ 。（2）写出有关反应的方程式_ _，该反应属 反应。（3）实验中观察到的现象有 、 和反应混合物成糊状。反应混合物呈糊状的原因是 _ （4）通过 现象，说明该反应为 热反应，这是由于反应物的总能量 生成物的总能量。 十年高考1（02上海）航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其反应可表示为：2NH4ClO4=N2+4H2O+Cl2+2O2；H=a kJ/mol，下列对此反应的叙述中错误的是（ ）A.上述反应属于分解反应 B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C.反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D.在反应中高氯酸铵只能起氧化剂作用2（04广东）在100 g碳不完全燃烧所得气体中，CO和CO2的体积比为1:2，已知：C(s)+O2(g) = CO(g) H = -110.35 kJ/molCO(g)+O2(g) = CO2(g) H = -282.57 kJ/mol则与100 g碳完全燃烧相比，损失的热量是（ ）A.392.92 kJB.2489.42 kJ C.784.92 kJ D.3274.3 kJ3(05全国)已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( ) A2C2H2(g)5O2(s)4CO2(g)2H2O(1) H4b kJ/mol BC2H2(g)O2(g)2CO2(g)H2O(1) H2b kJ/mol C2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(1) H2b kJ/molD2C2H2(g)5O2(s)4CO2(g)2H2O(1) Hb kJ/mo14(04全国)已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C（石墨）+O2（g）=CO2（g） H= 393.51kJmol1C（金刚石）+O2（g）=CO2（g） H= 395.41kJmol1据此判断，下列说法正确的是（ ）A由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高5（05江苏）氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为： H2(g) + O2(g) = H2O(l)；H= 285.8 kJ/molCO(g) +O2(g) = CO2(g)；H= 283.0 kJ/molC8H18(l) + O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l)；H= 5518 kJ/molCH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l)；H= -890.3 kJmol1相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是 （ ）AH2(g) BCO(g) CC8H18(l) DCH4(g)6（04春理）“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰。1体积“可燃冰”可贮载100 200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是 （ ）A “可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源 B “可燃冰”是一种比较洁净的能源C “可燃冰”提供了水可能变成油的例证 D “可燃冰”的主要可燃成分是甲烷7（00天津）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：_。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则反应H2（g）+O2(g)H2O (1) 的H= _kJmol-1。氢气的燃烧热为_ kJmol-1。8（05天津）磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷（P）在3.2 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出x kJ热量。（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是 ，其相应的质量（g）为 。（2）已知单质磷的燃烧热为y kJ/mol，则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热H 。（3）写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式： 。9.（99上海）美国科学美国人杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据：到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路直接反射52，000109kJs-1以热能方式离开地球81，000109kJs-1水循环40，000109kJs-1大气流动370109kJs-1光合作用40109kJs-1请选用以上数据计算：（1）地球对太阳能的利用率约为 。（2）通过光合作用，每年有 kJ的太阳能转化为化学能（每年按365天计算）。（3）每年由绿色植物通过光合作用（6CO2+6H2OC6H12O6+6O2）为我们生存的环境除去二氧化碳的质量为A。试根据能量关系列出A的计算式（列式中缺少的数据用符号表示）。A= kg。所缺数据的化学含义为 。勤归纳物质本身的能量（化学能）与化学键的能量的关系：在化学反应中，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学键的形成，化学能也随之而改变。物质本身所具有的能量（化学能）越低时，说明其结构越稳定，热稳定性就越强，断裂其化学键所吸收的能量就越多，而形成其化学键所释放的能量也越多。对反应热的理解可以从两个方面：一是从化学键的断裂和形成去理解；二是从反应物和生成物本身能量的高低去理解基础知识巩固1.AB2.B3.D4.C5.C6.CD7.C8.D9.参照十年高考1.D2.C3.A4.A5.B6.C7. H2(g)+O2(g)H2O(g):H=-241.8kJmol-1 (2分)-285.8 8. （1）P2O3 P2O5 2.75 3.55 （2）(20XY)kJ/mol（3）P(s)3/4O2(g)