Ниже — компактный, но полный анализ энергетических профилей (реакционной координаты) для экзотермической и эндотермической реакции, различий в активационных барьерах, роли катализатора и следствий для температурной зависимости скорости.

1) Энергетические профили (словесно + схема)

Ось вертикально: энергия (E). Ось горизонтально: реакционная координата (R → TS → P).Экзотермическая реакция:
Продукты энергией ниже реагентов (ΔH < 0).Пик (переходное состояние, TS) обычно ближе к реагентам (ранний TS по Хаммонду).Актив. энергия прямого хода Ea_forward = E_TS − E_reactants — часто относительно мала.Актив. энергия обратного хода Ea_reverse = E_TS − E_products = Ea_forward − ΔH (для ΔH < 0 обратный барьер больше).Эндотермическая реакция:
Продукты энергией выше реагентов (ΔH > 0).Пик часто ближе к продуктам (поздний TS), что обычно даёт более высокий Ea_forward.Обратный барьер меньше: Ea_reverse = Ea_forward − ΔH (если ΔH положителен, обратный барьер = меньше).Ключевая разница: положение TS и относительные величины Ea_forward/Ea_reverse связаны с ΔH (Hammond postulate даёт качественное объяснение: экзотермическая — ранний/ни́зкий TS; эндотермическая — поздний/высокий TS), но конкретные значения зависят от механизма.

2) Катализ: что меняет и чего не меняет

Катализатор даёт альтернативный путь с более низкой энергией переходного состояния → снижает Ea для прямого и обратного хода.Катализ не меняет термодинамики: ΔH (и, следовательно, константа равновесия K при данной T) остаётся тем же.Механизмы катализов:
Гомогенный/ферментативный: стабилизация TS, формирование промежуточных комплексов (изменяет ΔH‡ и часто ΔS‡).Гетерогенный (поверхность): адсорбция реагентов, изменение ориентации и электронного состояния.Через Термодинамику переходного состояния (Eyring): катализатор снижает ΔG‡ = ΔH‡ − TΔS‡ → экспоненциально увеличивается k.

3) Температурная зависимость скорости (Arrhenius, Eyring)

Arrhenius: k = A · exp(−Ea/(RT)). Основные следствия:
Чем выше Ea, тем сильнее скорость зависит от T (большая чувствительность к T).При одинаковом A повышение T увеличит k сильнее для реакции с большим Ea.Пример численно (иллюстрация чувствительности):
Возьмём Ea = 40 kJ/mol (примерно “меньший” барьер) и Ea = 80 kJ/mol (больший барьер). При переходе T: 300 → 310 Kln(k2/k1) = −Ea/R · (1/T2 − 1/T1)Для Ea=40 kJ/mol: ln(k2/k1) ≈ 0.517 → k увеличивается ≈ 1.68×.Для Ea=80 kJ/mol: ln(k2/k1) ≈ 1.034 → k увеличивается ≈ 2.81×.Вывод: реакция с большим Ea даст больший относительный рост скорости при том же повышении температуры.Катализатор уменьшает Ea → при прочих равных уменьшится температурная чувствительность (меньший наклон на графике ln k против 1/T), но абсолютная скорость при каждой T будет выше.

4) Важные замечания и частые ошибки

Низкий Ea не всегда означает термодинамическую выгодность: ΔH остаётся важным для равновесия.Для комплексных многослойных механизмов «общий» Ea — результат нескольких элементарных шагов; катализ может изменить лимитирующий шаг.В ферментах зависимость скорости от T может быть нетривиальной из‑за денатурации при высоких T (непросто экспоненциальная формула).

5) Короткая сводка

Экзотермическая: продукты ниже → часто меньший Ea_forward, большой Ea_reverse.Эндотермическая: продукты выше → часто больший Ea_forward, меньший Ea_reverse.Катализатор: снижает Ea (альтернативный путь), не меняет ΔH, повышает скорость экспоненциально.Температурная чувствительность определяется Ea: чем выше Ea, тем сильнее скорость реагирует на изменение T.

Если хотите, могу:

Нарисовать простые энергетические диаграммы в ASCII или графически;Подготовить расчёт изменения скорости для заданных Ea и температуры;Обсудить примеры (ферменты, каталитические поверхности, газофазные реакции).