题目
反应 A→ B (1)；A→D (2)，已知两反应都是一级反应，且反应（1）的活化能 E1大于反应 （2）的活化能 E2，以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例？（ ）A. 提高反应温度B. 延长反应时间C. 加入适当催化剂D. 降低反应温度
反应 A→ B (1)；A→D (2)，已知两反应都是一级反应，且反应（1）的活化能 E1大于反应 （2）的活化能 E2，以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例？（ ）
A. 提高反应温度
B. 延长反应时间
C. 加入适当催化剂
D. 降低反应温度
题目解答
答案
B. 延长反应时间
解析
步骤 1：理解反应速率与活化能的关系
反应速率与活化能的关系由阿伦尼乌斯方程给出，即 \(k = A e^{-E_a/RT}\)，其中 \(k\) 是反应速率常数，\(A\) 是指前因子，\(E_a\) 是活化能，\(R\) 是理想气体常数，\(T\) 是绝对温度。活化能 \(E_a\) 越大，反应速率常数 \(k\) 越小，反应速率越慢。
步骤 2：分析温度对反应速率的影响
提高反应温度会增加反应物分子的平均动能，从而增加反应物分子达到活化能的几率，使反应速率常数 \(k\) 增大。由于反应（1）的活化能 \(E_1\) 大于反应（2）的活化能 \(E_2\)，提高温度对反应（1）的速率常数 \(k_1\) 的影响大于对反应（2）的速率常数 \(k_2\) 的影响，因此提高温度会增加获得 B 的比例，降低获得 D 的比例。同理，降低温度会减少获得 B 的比例，增加获得 D 的比例。
步骤 3：分析催化剂对反应速率的影响
催化剂通过提供一个能量较低的反应路径来降低活化能，从而增加反应速率常数 \(k\)。加入适当催化剂会同时降低反应（1）和反应（2）的活化能，但由于催化剂对两个反应的活化能降低程度可能不同，因此加入催化剂可能会改变获得 B 和 D 的比例。
步骤 4：分析反应时间对反应速率的影响
延长反应时间不会改变反应速率常数 \(k\)，因此不会改变获得 B 和 D 的比例。反应时间只会影响反应物的消耗量和产物的生成量，但不会改变产物的比例。
反应速率与活化能的关系由阿伦尼乌斯方程给出，即 \(k = A e^{-E_a/RT}\)，其中 \(k\) 是反应速率常数，\(A\) 是指前因子，\(E_a\) 是活化能，\(R\) 是理想气体常数，\(T\) 是绝对温度。活化能 \(E_a\) 越大，反应速率常数 \(k\) 越小，反应速率越慢。
步骤 2：分析温度对反应速率的影响
提高反应温度会增加反应物分子的平均动能，从而增加反应物分子达到活化能的几率，使反应速率常数 \(k\) 增大。由于反应（1）的活化能 \(E_1\) 大于反应（2）的活化能 \(E_2\)，提高温度对反应（1）的速率常数 \(k_1\) 的影响大于对反应（2）的速率常数 \(k_2\) 的影响，因此提高温度会增加获得 B 的比例，降低获得 D 的比例。同理，降低温度会减少获得 B 的比例，增加获得 D 的比例。
步骤 3：分析催化剂对反应速率的影响
催化剂通过提供一个能量较低的反应路径来降低活化能，从而增加反应速率常数 \(k\)。加入适当催化剂会同时降低反应（1）和反应（2）的活化能，但由于催化剂对两个反应的活化能降低程度可能不同，因此加入催化剂可能会改变获得 B 和 D 的比例。
步骤 4：分析反应时间对反应速率的影响
延长反应时间不会改变反应速率常数 \(k\)，因此不会改变获得 B 和 D 的比例。反应时间只会影响反应物的消耗量和产物的生成量，但不会改变产物的比例。