能级图
- 能级图是表示反应物能量、过渡态和反应产物随时间变化的图
- 的过渡态是反应过程中化学键部分断裂并形成的阶段吗
- 过渡态是非常不稳定的——它不能被孤立,而且能量高于反应物和生成物
- 活化能(E一个)是达到过渡态所需的能量
- 我们可以把活化能定义为反应物分子成功碰撞并开始反应所需的最小能量
氢与氯反应生成氯化氢气体的能级图
放热反应
- 在放热反应中,反应物的能量高于生成物
- 因此反应物在能量上更接近于过渡态
- 这意味着放热反应的活化能比吸热反应的活化能低
放热反应的能级图
吸热反应
- 在吸热反应中,反应物的能量比生成物低
- 因此反应物在能量上离过渡态更远
- 这意味着吸热反应比放热反应具有更高的活化能
吸热反应的能级图
工作示例:绘制甲烷燃烧的能级图
回答
- 步骤1:甲烷完全燃烧的化学方程为:
CH4(g) + 2O2(g)→CO2(g) + 2H2O(左)
- 步骤2:燃烧反应总是放热的(ΔH是负的)所以反应物的能量应该比生成物高
- 步骤3:在能级图中画出能清楚显示过渡态的曲线
- 步骤4:绘制箭头表示E一个和ΔH包括他们的价值观
算例:确定活化能
可逆反应的反应路径图
回答
的E一个是从反应物的能级到“驼峰”顶部的能量差
E一个(正向反应)= (+70 kJ mol-1) + (+ 20 kJ mol-1) = +90 kJ mol-1
因为这个问题是在问逆反应的E一个是从产物的能级到“驼峰”的能量差
E一个(反反应)= +20 kJ mol-1
考试技巧
活化能是反应物来过渡态。反应的焓变等于反应物来产品。记得在能级图的轴上标上标签!