画与读能量图
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来自 LearnUp 教学团队的指南,发布于 BrainBuzz。
能量图是反应能量从头到尾的图像。读对了,你一眼就能看出反应是放热还是吸热、需要多少能量启动,以及催化剂改变了什么。
关键信息
| 课题 | 化学能量学 |
| 坐标轴 | 能量(y)对反应进程(x) |
| 放热 | 产物低于反应物 |
| 吸热 | 产物高于反应物 |
坐标轴
纵轴为能量,横轴为反应进程。左侧画反应物的能级,右侧画产物的能级,中间是一条越过隆起的曲线。隆起就是反应必须翻越的能量障碍。
放热与吸热
若产物低于反应物,能量被释放——反应放热。若产物更高,能量被吸收——吸热。反应物与产物能级之间的垂直差就是总能量变化 ΔH(放热为负、吸热为正)。
活化能
隆起在反应物能级之上的高度即活化能——一次碰撞要使反应发生所需的最小能量。隆起大,室温下反应慢;隆起小,反应容易。从反应物能级标到曲线顶端。
显示催化剂
催化剂提供更容易的路径,故在图上给出更低的隆起——更小的活化能——而反应物与产物能级原地不动。这是关键考点:催化剂改变活化能,而非 ΔH。
常见问题
能量图的坐标轴显示什么?
纵轴为能量、横轴为反应进程,含反应物与产物能级及中间的隆起(能量障碍)。
如何从图上分辨放热与吸热?
放热:产物低于反应物(放能,ΔH 为负)。吸热:产物更高(吸能,ΔH 为正)。
图上的活化能是什么?
隆起在反应物能级之上的高度——一次碰撞使反应发生所需的最小能量。
如何显示催化剂?
画更低的隆起(更小活化能);反应物与产物能级不变,因催化剂不改变 ΔH。