Question

在化學(xué)反應(yīng)中，只有活化分子的有效碰撞才能引起化學(xué)反應(yīng)．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．請認(rèn)真觀察右圖，然后回答下列問題：
（1）圖中所示反應(yīng)是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，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：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+67.8kJ?mol^-1，該反應(yīng)的活化能為286.2kJ?mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能為

 

．
（3）對于同一反應(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

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

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)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的能量關(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，即△H=（E₂-E₁）kJ?mol^-1，
故答案為：放熱；（E₂-E₁）kJ?mol^-1；
（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)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的能量關(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；已知熱化學(xué)方程式：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+67.8kJ?mol^-1，該反應(yīng)的活化能為286.2kJ?mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能=286.2kJ?mol^-1-67.8kJ?mol^-1 =218.4kJ?mol^-1；
故答案為：218.4kJ?mol^-1；
（3）對于同一反應(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：使用了催化劑．

點(diǎn)評：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)算方法的理解是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．