题目
A ≒ B + C 是一放热的可逆基元反应,正反应的活化能为 Ea ,逆反应的活化能为 Ea ',则下列活化能大小关系正确的是A. Ea > Ea 'B. Ea < Ea 'C. Ea = 1/ Ea 'D. 不能确定
A ≒ B + C 是一放热的可逆基元反应,正反应的活化能为 Ea ,逆反应的活化能为 Ea ',则下列活化能大小关系正确的是
A. Ea > Ea '
B. Ea < Ea '
C. Ea = 1/ Ea '
D. 不能确定
题目解答
答案
B. Ea < Ea '
解析
考查要点:本题主要考查对放热反应中正、逆反应活化能关系的理解,需要结合反应热力学与活化能概念进行分析。
解题核心思路:
- 明确反应类型:题目中反应为放热反应,正反应(A→B+C)释放热量,逆反应(B+C→A)则为吸热反应。
- 能量关系:放热反应中,反应物总能量高于产物总能量。
- 活化能本质:活化能是反应物与过渡态之间的能量差。正反应活化能(Ea)对应A到过渡态的能量差,逆反应活化能(Ea')对应B+C到同一过渡态的能量差。
- 关键结论:由于产物能量低于反应物,逆反应的活化能(Ea')必然大于正反应的活化能(Ea)。
活化能与反应热的关系分析
-
绘制能量示意图:
- 反应物A的能量高于产物B和C的总能量(因正反应放热)。
- 过渡态的能量是正、逆反应的共同能垒。
-
计算活化能:
- 正反应活化能:$E_a = E_{\text{过渡态}} - E_A$
- 逆反应活化能:$E_a' = E_{\text{过渡态}} - (E_B + E_C)$
-
比较活化能大小:
因为 $E_A > E_B + E_C$(正反应放热),所以:
$E_a' = E_{\text{过渡态}} - (E_B + E_C) > E_{\text{过渡态}} - E_A = E_a$
即 $E_a < E_a'$。
选项判断
- 选项B($E_a < E_a'$)正确,其他选项均不符合上述推导。