题目
二氯乙烷裂解是吸热反应,温度升高对提高反应的速率和平衡常数均有利。()A. 正确B. 错误
二氯乙烷裂解是吸热反应,温度升高对提高反应的速率和平衡常数均有利。()
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
本题考查化学反应速率和化学平衡常数与温度的关系。解题思路是分别分析温度升高对吸热反应速率和平衡常数的影响,然后判断该说法是否正确。
- 温度对反应速率的影响:
- 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)。
- 对该公式两边取自然对数可得$\ln k=\ln A-\frac{E_{a}}{RT}$。
- 当温度$T$升高时,$-\frac{E_{a}}{RT}$的值增大,$\ln k$增大,从而$k$增大。
- 反应速率$v = k[c(A)]^{m}[c(B)]^{n}\cdots$($c(A)$、$c(B)$等是反应物浓度,$m$、$n$等是反应级数),在反应物浓度不变的情况下,反应速率常数$k$增大,反应速率$v$增大。所以温度升高,反应速率加快。
- 温度对平衡常数的影响:
- 对于吸热反应,其热化学方程式可表示为$\Delta H>0$。
- 根据范特霍夫方程$\ln\frac{K_{2}}{K_{1}}=\frac{\Delta H}{R}(\frac{1}{T_{1}}-\frac{1}{T_{2}})$(其中$K_{1}$、$K_{2}$分别是温度$T_{1}$、$T_{2}$时的平衡常数,且$T_{2}>T_{1}$)。
- 因为$\Delta H>0$,$T_{2}>T_{1}$,则$\frac{1}{T_{1}}-\frac{1}{T_{2}}>0$,所以$\ln\frac{K_{2}}{K_{1}}>0$,即$\frac{K_{2}}{K_{1}}>1$,$K_{2}>K_{1}$。这表明对于吸热反应,温度升高,平衡常数增大。
- 由于二氯乙烷裂解是吸热反应,温度升高对提高反应的速率和平衡常数均有利,所以该说法正确。