题目
13.试绘出下列反应能量变化曲线图:-|||-_(3)C-H+Fcdot arrow H-F+cdot C(H)_(3)-|||-.1kJcdot mo(L)^-1 .8kJcdot mo(L)^-1-|||-Delta H=-129.7kJcdot mo(l)^-1, _(甲)=5kJcdot mo(l)^-1
题目解答
答案
解析
本题主要考察化学反应能量变化曲线图的绘制，需结合题目给出的关键数据和物质变化进程来分析。
关键信息提取
- 反应式：${\text{H}_3\text{C-H} + \text{F}\cdot \rightarrow \text{H-F} + \cdot \text{CH}_3}$
- 化学键能：$E_{\text{断键}}=435.1\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$（$\text{H}_3\text{C-H}$的键能）、$E_{\text{成键}}=564.8\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$（$\text{H-F}$的键能）
- 反应热：$\Delta H=-129.7\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$（放热反应）
- 活化能：$E_{\text{活}}=5\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$
曲线绘制逻辑
- 坐标系：纵坐标为“能量”，横坐标为“反应历程”。
- 起点：反应物${\text{H}_3\text{C-H} + \text{F}\cdot}$的初始能量（设为0或某基准值）。
- 活化能峰：反应物需吸收活化能$5\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$达到活化络合物$[{\text{H}_3\text{C-H-F}}]$（能量最高点）。
- 终点：生成物${\text{H-F-F} + \cdot\text{CH}_3}$的能量，因$\Delta H<0$（放热），故生成物能量低于反应物能量。
- 能量差：活化络合物与反应物的能量差为$E_{\text{活}}=5\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$；反应物与生成物的差为$\Delta H=-129.7\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$。