题目
从动力学角度而言,升高反应温度对活化能大的反应更有利。A. 正确B. 错误
从动力学角度而言,升高反应温度对活化能大的反应更有利。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
本题考查化学反应动力学中温度对不同活化能反应的影响这一知识点。解题思路是通过阿伦尼乌斯公式分析升高温度时,不同活化能的反应速率常数的变化情况,进而判断对反应的有利程度。
根据阿伦尼乌斯公式$k = A\mathrm{e}^{-\frac{E_{a}}{RT}}$,其中$k$是反应速率常数,$A$是指前因子,$E_{a}$是活化能,$R$是气体常数,$T$是热力学温度。
对阿伦尼乌斯公式两边取自然对数可得$\ln k=\ln A-\frac{E_{a}}{RT}$。
对$\ln k$关于$T$求导:
根据求导公式$(\ln x)^\prime=\frac{1}{x}$,$(\frac{u}{v})^\prime=\frac{u^\prime v - uv^\prime}{v^{2}}$,这里$u = E_{a}$(常数,$u^\prime = 0$),$v = RT$($v^\prime=R$)。
$\frac{d\ln k}{dT}=\frac{E_{a}}{RT^{2}}$。
该式表明,反应速率常数的自然对数随温度的变化率与活化能$E_{a}$成正比。当升高温度时,对于活化能$E_{a}$大的反应,$\frac{d\ln k}{dT}$的值更大,意味着反应速率常数$k$增加得更快。
反应速率$v = kc^{n}$($c$是反应物浓度,$n$是反应级数),反应速率常数$k$增加得快,反应速率$v$也就增加得快,所以从动力学角度而言,升高反应温度对活化能大的反应更有利。