台電僱員招考申論題
105年
化學
第 2 題
📖 題組：
下列為一熱化學反應方程式：
1/2 H2(g) + 1/2 I2(g) → HI(g) + 2.0 kcal
反應過程可用右【圖 2】所示，請回答下列問題：
下列為一熱化學反應方程式：
1/2 H2(g) + 1/2 I2(g) → HI(g) + 2.0 kcal
反應過程可用右【圖 2】所示，請回答下列問題：
此反應的活化能為 20 kcal/mol，則逆反應
HI(g) → 1/2 H2(g) + 1/2 I2(g) 進行時，
計算其活化能應為多少 kcal/mol？（4 分）
HI(g) → 1/2 H2(g) + 1/2 I2(g) 進行時，
計算其活化能應為多少 kcal/mol？（4 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
先由熱化學方程式產物端的「+ 2.0 kcal」判斷正反應為放熱反應，得出反應熱 ΔH = -2.0 kcal/mol。接著利用位能圖中「逆反應活化能 = 正反應活化能 - ΔH」的幾何關係，將已知數值代入即可輕鬆求解。
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AI 詳解
AI 專屬家教
根據熱化學反應方程式： $$ \frac{1}{2} \text{H}{2(g)} + \frac{1}{2} \text{I}{2(g)} \rightarrow \text{HI}_{(g)} + 2.0 \text{ kcal} $$ 此反應將熱量寫在生成物端，表示正反應為放熱反應，反應物與生成物的能量差（反應熱）$\Delta H = -2.0 \text{ kcal/mol}$（即圖 2 中的 B 區間大小為 $2.0 \text{ kcal/mol}$）。
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反應熱與活化能計算
💡 正逆反應活化能之差等於反應熱（ΔH），即能量位準的相對位移。
| 比較維度 | 正反應 (放熱反應) | VS | 逆反應 (吸熱反應) |
|---|---|---|---|
| 能量起點 | 反應物能量位準（較高） | — | 生成物能量位準（較低） |
| 活化能定義 | 反應物至峰頂高度 (A) | — | 生成物至峰頂高度 (C) |
| 能量關係 | 活化能較小 | — | 活化能 = 正活化能 + 放熱量 |
💬放熱反應的逆反應活化能，必大於正反應活化能。
