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)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱之為有效碰撞，這些分子稱為活化分子．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，其單位用kJ?mol^-1表示．請(qǐng)認(rèn)真觀察下圖，然后回答問(wèn)題．
（1）圖中反應(yīng)是

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，該反應(yīng)

需要

（填“需要”或“不需要”）提供能量，該反應(yīng)的△H=

E₂-E₁

（用含E₁、E₂的代數(shù)式表示）．
（2）已知熱化學(xué)方程式：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能為

409.0KJ/mol

．
（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，活化分子的百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為最可能的原因是

使用了催化劑

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)圖象分析反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，反應(yīng)放熱；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)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)需要能量；反應(yīng)的焓變=生成物的能量-反應(yīng)物的能量；
（2）反應(yīng)的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據(jù)圖象能量關(guān)系可知，逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)的焓變；
（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，活化分子的百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，說(shuō)明反應(yīng)的活化能降低焓變不變，平衡不動(dòng)，結(jié)合影響所以速率的元素分析判斷；

解答：解：（1）依據(jù)圖象分析反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，反應(yīng)放熱；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)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)需要能量；反應(yīng)的焓變=生成物的能量-反應(yīng)物的能量；△H=E₂-E₁；故答案為：放熱，需要，E₂-E₁ ；
（2）反應(yīng)的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據(jù)圖象能量關(guān)系可知，逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)的焓變；H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能=167.2KJ/mol+241.8KJ/mol=409.0KJ/mol；故答案為：409.0KJ/mol；
（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，活化分子的百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，說(shuō)明反應(yīng)的活化能降低焓變不變，平衡不動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率影響因素中，催化劑有此作用，所以最有可能使用了催化劑；故答案為：最有可能使用了催化劑；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)的能量變化與反應(yīng)的焓變關(guān)系的分析判斷，反應(yīng)活化能的判斷計(jì)算，圖象的綜合應(yīng)用，讀懂圖象，焓變和活化能計(jì)算方法的理解是膠體關(guān)鍵．