Question

高中化学 反应热问题 ：

19、(10分)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察下图，然后回答问题。

（1）图中所示反应是_放热(填“吸热”或“放热”)反应，该反应__需要_(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的△H =E1-E2kJ/mol(用含E1、E2的代数式表示）。

（2）已知热化学方程式：H2(g)＋1/2O2(g) = H2O(g) △H = - 241.8 kJ·mol-1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1，则其逆反应的活化能为_____409kJ/mol_______________。

（3）对于同一反应，图中虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是___使用了催化剂_____________________。

为什么这题的△H =E1-E2kJ/mol而不是E2-E1 这不是放热反应吗
还有这里的逆反应的活化能为什么是409kJ/mol,而不是167.2 kJ·mol-1

我想问的是，该反应需要加热吗？为什么？
活化能怎么算，请提点我一下思路过程。谢谢!

Answer 1

1、关于“为什么这题的△H =E1-E2kJ/mol而不是E2-E1”：

根据化学反应热（焓）的定义，应该是：
△H = E2－E1 （△H = E1－E2 是错误的）
2、关于“还有这里的逆反应的活化能为什么是409kJ/mol,而不是167.2 kJ·mol-1” ：
根据题示“使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能”得：
正反应的活化能 E正 = E活 － E1 （E活为活化分子的最低能量）
逆反应的活化能 E逆 = E活 － E2
则：
E1 = E活 － E正
E2 = E活 － E逆

所以：
△H = E2 － E1 =（E活 － E逆）－（E活 － E正）= E正 － E逆
则
E逆 = E正 － △H = 167.2 kJ·mol-1 －（- 241.8 kJ·mol-1）= 409 kJ·mol-1
3、关于“该反应需要加热吗？为什么”：
题目明示只有活化分子才能发生化学反应，当反应体系中的活化分子发生反应时，便产生反应热，若产生的反应热足够使反应物中的非活化分子活化时，反应可在不需加热下进行，否则需要加热。
对于题给的反应，反应热 - 241.8 kJ·mol-1（放热），而正反应的活化能为167.2 kJ·mol-1，反应足够使非活化分子活化继续参加反应，所以不需加热。

追问

（2）正反应的活化能 E正 = E活 － E1 （E活为活化分子的最低能量）
逆反应的活化能 E逆 = E活 － E2

你能按图解释一下原理吗？

（3）为什么反应足够使非活化分子活化继续参加反应？

追答

（2）根据题示“使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能”：
对于正反应，如图所示，反应物分子的平均能量为E1，活化分子的最低能量为E活，则反应物分子变为活化分子所需的最低能量，即正反应的活化能为：E正 = E活 － E1
同理，逆反应活化能为E逆 = E活 － E2。
（3）题目明示只有活化分子（能量 ≥ E活 的分子）才能发生化学反应，对于非活化分子（能量＜ E活 的分子），要参加反应，必需先活化，即吸收足够的能量，使之能量至少达到E活。如（2）所述反应物分子变为活化分子所需的最低能量为E正（167.2 kJ·mol-1），由于反应体系中本身就拥有少量的活化分子，它们不需吸收能量就可直接参与反应，一但发生反应便可释放至少241.8 kJ·mol-1热量，由于活化分子先行反应放出的能量高于E正，所以足够使非活化分子活化而参加反应。

Answer 2

需要加热 反应速度更快
活化能等于活化分子的能量减去反应物的能量

Answer 3

如果你还是在读高中的话，

这个反应时需要加热的活化的。因为反应物分子的能量比活化分子的能量低。

活化能= 活化分子总能量-反应物分子总能量

Answer 4

从题目图中可以看出反应进行所需的活化能比较高，反应需要加热以提供活化分子的最低能量使反应得以进行，所以需要加热。
反应活化能指的是反应物与活化分子之间的能量差，这个反应的逆反应反应物所具有的能量是E2与活化分子的最低能量的差值。