题目
已知各基元反应的活化能如下表。 序号 A B C D E 正反应的活化能/(kJ·mol -1 ) 70 16 40 20 20 逆反应的活化能/(kJ·mol -1 ) 20 35 45 80 30 在相同的温度时: (1) 正反应是吸热反应的是______; (2) 放热最多的反应是______; (3) 正反应速率常数最大的反应是______; (4) 反应可逆程度最大的反应是______; (5) 正反应的速率常数k随温度变化最大的是______。
已知各基元反应的活化能如下表。 序号 A B C D E 正反应的活化能/(kJ·mol -1 ) 70 16 40 20 20 逆反应的活化能/(kJ·mol -1 ) 20 35 45 80 30 在相同的温度时: (1) 正反应是吸热反应的是______; (2) 放热最多的反应是______; (3) 正反应速率常数最大的反应是______; (4) 反应可逆程度最大的反应是______; (5) 正反应的速率常数k随温度变化最大的是______。
题目解答
答案
A$D$B$C$A
解析
考查要点:本题主要考查基元反应的活化能与反应热力学、动力学的关系,涉及吸热/放热判断、速率常数比较、反应可逆性及k随温度变化的敏感性。
解题核心思路:
- 吸热/放热判断:根据正反应活化能($E_a(\text{正})$)与逆反应活化能($E_a(\text{逆})$)的差值$\Delta H = E_a(\text{逆}) - E_a(\text{正})$,若$\Delta H > 0$,正反应吸热;反之则放热。
- 速率常数大小:正反应速率常数$k_\text{正}$与$E_a(\text{正})$负相关,$E_a(\text{正})$越小,$k_\text{正}$越大。
- 反应可逆程度:正逆反应活化能差($E_a(\text{逆}) - E_a(\text{正})$)越小,反应更易正逆进行,可逆性越强。
- k随温度变化敏感性:活化能$E_a$越大,$k$对温度变化越敏感。
第(1)题
正反应是吸热反应的判断
根据$\Delta H = E_a(\text{逆}) - E_a(\text{正})$,若$\Delta H > 0$,则正反应吸热。
- 反应D:$\Delta H = 80 - 20 = 60 > 0$,正反应吸热。
其他反应$\Delta H \leq 0$,故答案为D。
第(2)题
放热最多的反应
放热量为$|\Delta H|$,需比较所有反应的$|\Delta H|$:
- 反应D:$|\Delta H| = 60$(逆反应放热60 kJ/mol)
- 反应A:$|\Delta H| = 50$(正反应放热50 kJ/mol)
最大放热量为60,故答案为D。
第(3)题
正反应速率常数最大的反应
正反应速率常数$k_\text{正}$与$E_a(\text{正})$负相关,$E_a(\text{正})$最小的为B(16 kJ/mol),故答案为B。
第(4)题
反应可逆程度最大的反应
正逆反应活化能差$|E_a(\text{逆}) - E_a(\text{正})|$最小的为C($|45 - 40| = 5$),故答案为C。
第(5)题
k随温度变化最大的反应
活化能$E_a$最大的为A(70 kJ/mol),故答案为A。