Question

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

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應，該反應的△H=

 

（用含E₁、E₂的代數(shù)式表示）．
（2）已知熱化學方程式：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+67.8kJ?mol^-1，該反應的活化能為286.2kJ?mol^-1，則其逆反應的活化能為

 

．
（3）對于同一反應，圖中虛線（Ⅱ）與實線（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子的百分數(shù)增多，反應速率加快，你認為最可能的原因是

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）依據(jù)圖象分析反應物的能量大于生成物的能量，反應放熱；在化學反應中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才能發(fā)生化學反應，反應需要能量；反應的焓變=生成物的能量-反應物的能量；
（2）反應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)反應是吸熱反應的能量關系可知，逆反應的活化能=正反應的活化能-反應的焓變；
（3）對于同一反應，圖中虛線（ II）與實線（ I）相比，活化能大大降低，活化分子的百分數(shù)增多，反應速率加快，說明反應的活化能降低焓變不變，平衡不動，結合影響所以速率的元素分析判斷．

解答： 解：（1）依據(jù)圖象分析反應物的能量大于生成物的能量，反應放熱；在化學反應中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才能發(fā)生化學反應，反應需要能量；反應的焓變=生成物的能量-反應物的能量，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)反應是吸熱反應的能量關系可知，逆反應的活化能=正反應的活化能-反應的焓變；已知熱化學方程式：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+67.8kJ?mol^-1，該反應的活化能為286.2kJ?mol^-1，則其逆反應的活化能=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，圖中虛線（ II）與實線（ I）相比，活化能大大降低，活化分子的百分數(shù)增多，反應速率加快，說明反應的活化能降低焓變不變，平衡不動，化學反應速率影響因素中，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．

點評：本題考查了化學反應的能量變化與反應的焓變關系的分析判斷，反應活化能的判斷計算，圖象的綜合應用，讀懂圖象，焓變和活化能計算方法的理解是解題的關鍵，題目難度中等．