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化工总控工理论题库
1,831
单选题

在同一温度下,反应的活化能越大,则反应速度()。

A
越快
B
不变
C
越慢
D
D、无法确定

答案解析

正确答案:C

解析:

这道题考察的是化学动力学中**活化能**与**反应速率**之间的关系,主要依据是**阿伦尼乌斯方程(Arrhenius equation)**。 ### 解析过程: 1. **理论依据:阿伦尼乌斯方程** 反应速率常数 $k$ 与温度 $T$ 和活化能 $E_a$ 的关系由以下公式描述: $$ k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT}} $$ 其中: * $k$ 是反应速率常数(反应速度通常与 $k$ 成正比); * $A$ 是指前因子(频率因子); * $E_a$ 是活化能; * $R$ 是理想气体常数; * $T$ 是热力学温度。 2. **逻辑推导** * 题目设定条件为“在同一温度下”,即 $T$ 保持不变。 * 观察指数部分 $-\frac{E_a}{RT}$: * 当活化能 $E_a$ **增大**时,分数 $\frac{E_a}{RT}$ 的值变大。 * 由于前面有负号,指数 $-\frac{E_a}{RT}$ 的值会变得更小(更负)。 * 自然指数函数 $e^x$ 是单调递增函数,当指数变小时,$e^{-\frac{E_a}{RT}}$ 的值会**减小**。 * 因此,反应速率常数 $k$ 会**减小**。 3. **物理意义理解** * **活化能**可以理解为反应物分子发生有效碰撞、转化为产物所需要跨越的“能量门槛”。 * 活化能越大,意味着这个“门槛”越高。 * 在相同温度下,分子的平均动能是一定的。门槛越高,能够拥有足够能量越过门槛的分子比例(活化分子百分数)就越少。 * 有效碰撞次数减少,导致反应速度**越慢**。 ### 结论: 在同一温度下,活化能越大,反应速率常数越小,反应速度**越慢**。 故正确答案为 **C**。

相关知识点:

温度相同下,活化能大速慢

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