Question

在化學(xué)反應(yīng)中，只有

極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生

碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子被稱為活

化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最

低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ·mol^-1

表示。請(qǐng)認(rèn)真觀察右圖，然后回答問(wèn)題。

   （1）圖中所示反應(yīng)是________(填“吸熱”

或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)_______(填“需要”或“不需要”)加熱，該反應(yīng)的△H =________

(用含E₁、E₂的代數(shù)式表示）。

   （2）已知熱化學(xué)方程式：H₂(g)＋ O₂(g) = H₂O(g)  △H = - 241.8 kJ·mol^-1，該反應(yīng)的活化能為167.2 kJ·mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能為_(kāi)___________________。

   （3）對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線（Ⅱ）與實(shí)線（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為最可能的原因是_________________________。

Answer 1

【答案】 （1）放熱；      需要；     -(E₁ - E₂) kJ·mol^-1

（2）409 kJ·mol^-1；       （3）使用了催化劑。

【解析】 （1）據(jù)圖可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為：△H = -(E₁ - E₂) kJ·mol^-1；由于反應(yīng)物的總能量低于活化分子的最低能量，因此反應(yīng)需要加熱。

（2）由圖可知，在反應(yīng)H₂(g)＋O₂（g）= H₂O（g） △H = - 241.8 kJ·mol^-1中，活化分子的最低能量比反應(yīng)物分子的能量高241.8 kJ·mol^-1；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物分子的能量又比生成物分子的能量高167.2 kJ·mol^-1，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8 +167.2) kJ·mol^-1=409 kJ·mol^-1；逆過(guò)程是吸熱反應(yīng)；活化能高于原反應(yīng)的活化能,應(yīng)等于原反應(yīng)中活化分子的最低能量與生成物分子的能量差，即409 kJ·mol^-1。

（3）催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起催化作用的原理是：加入催化劑，改變了反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)的活化能，因此，降低反應(yīng)活化能的唯一途徑是使用催化劑。

【狀元糾錯(cuò)】本題利用圖象的形式，旨在考查對(duì)“化學(xué)反應(yīng)中的能量變化”的判斷與有關(guān)化學(xué)反應(yīng)中“活化能”的計(jì)算，在理論上有深度，屬于難題。