化学反应的自发性方向(简称为“反应方向”),也就是在一定条件下,不需要借助于外力,反应自动进行的方向。自然界出现的过程都拥有一定的方向性。比如,水总是自动从高处向低处流,而不会自动进行反方向的流动。又如,当两个温度不一样的物体相互接触时,热会自动地从温度高的物体传向温度低的物体,直到两个物体的温度相等为止。
化学反应中所吸收或放出的能量有各种形式:热能、光能、声能和电能等。这当中所吸收或放出的热量称为反应热(或热效应)。大家现在都知道,反应热不仅与反应物的组成、结构、和性质相关,而且,与其状态和用量,还有反应条件(如温度和压力等)相关,热力学上将反应前后温度和压力都不变的反应称为恒温恒压反应。比如,人体内进行的一系列反应,差不多是恒温恒压反应。恒压反应的反应热在数值上等于反应焓变。
针对反应焓变,可作请看下方具体内容理解:反应的吸热或放热表达,反应物和产物各自有不一样的“焓”(H),当反应物的焓比产物的焓高(多)时,由反应物变成产物,就要释放出那多余的部分。
化学反应中,升高温度反应该向吸热方向移动即放热反应,升高温度反应该向逆方向移动吸热反应,升高温度正应该向逆方向移动
判断化学反应进行的方向
体会事物的蓬勃发展和进步、变化经常受各种因素的制约,要全面分析问题.
1、焓、焓变、焓判据:焓(H)是与内能相关的物理量,在一定条件下,某一化学反应是吸热反应,还是放热反应,由生成物与反应物的焓值差即焓变(△H)决定.如反应是在恒压条件下进行的这个时候反应的热效应等于焓变.放热反应途中体系能量降低,因为这个原因具有自发进行的倾向,科学家由此提出用焓变来判断反应进行的方向,那就是这里说的的焓判据.
2、熵、熵变、熵判据:熵是物质微观粒子混乱度(或无序性)的量度,熵值越大,体系内物质微观粒子的混乱度越大,在与外界隔离的体系中,自发过程将致使体系的熵增大,即熵变大于零.在用来判断过程的方向,就称为熵判据.
3、自由能变化:焓变和熵变都与反应的自发性相关,又都不可以独立地作为自发性的判据,要判断反应进行的方向,一定要综合体系的焓变和熵变.体系自由能变化(符号△G)综合多方面因素慎重考虑清楚.焓变和熵变对体系的影响:△G=△H-T△S.△G0,反应自发进行,△G0,反应不可以自发进行
答:某化学反应写出详细的反应方程式后,按照方程式从左向右进行的反应称为向正反应方向进行。
写出化学方程式,等号左边的物质称为反应物,右边的物质称为生成物,由反应物转化为生成物,称为正反应方向,反的说法为逆反应方向。
当化学反应该向生成物方向进行时称为向正方向进行。
平衡反应是可逆的 正反应方向是向右 逆反应该向左。向正反应方向移动,例如A===B+C中,平衡正向移动,则A转化为B,C的物质的量会升高,即转化率提升了
一、化学反应进行的方向判断方式
1、通过正逆反应速率的比较
当V正V逆时,平衡朝正反应方向移动。
当V正=V逆时,平衡不移动。或反应处在平衡状态。
当V正V逆时,平衡朝逆反应方向移动。
2、可以通过平衡常数K的改变判断:
当升高温度,K值增大,意味平衡朝正反应方向移动,正反应是吸热反应。
当升高温度,K值减小,意味平衡朝逆反应方向移动,正反应是放热反应。
3、可以通过平衡常数K与浓度商QC比较来判断
当K>QC,朝正反应方向进行。
当K=QC,达到平衡状态。
当K<QC,朝逆反应方向进行。
4、通过勒夏特列原理判断:改变一个条件,化学平衡总是朝着减弱这样的改变的方向移动。增大一种物质的浓度,就朝减小该物质的浓度的方向移动;增大压强,就朝减小压强的方向移动;升高温度,就朝降低温度的方向移动。
5、通过化学量的改变来判断反应方向
生成物物质的量增多,意味反应正向进行;生成物物质的量减小,意味反应逆向进行。
二、化学反应的自发性的判断
1、自发过程:在一定的条件下,不用外力完全就能够自动进行的过程。
2、焓变判断:一个自发的过程,体系趋向是由能量高的状态向能量低的状态转化。对化学反应来说,放热反应有自发的倾向。但是吸热反应也有自发的,放热反应也有不自发的。
3、熵变判断:在与外界隔离的体系中,自发过程将致使体系的熵增多。
4、自由能变ΔG的判断方式
ΔG=ΔH-TΔS
ΔG<0,反应正向自发进行。
ΔG=0,反应处在平衡状态。
ΔG>0,反应逆向自发进行。
(1)一个放热的熵增多的反应,肯定是一个自发的反应。
ΔH<0,ΔS>0,ΔG<0
(2)一个吸热的熵减少的反应,肯定是一个不自发的反应。
ΔH>0,ΔS<0,ΔG>0
(3)一个放热的熵减少的反应,降低温度,促进反应自发进行。
ΔH<0,ΔS<0,要保证ΔG<0,T要降低。
(4)一个吸热的熵增多的过程,升高温度,促进反应自发出现。
ΔH>0,ΔS>0,要保证ΔG<0,T要升高得足够高。
化学反应中,升高温度反应该向吸热方向移动即放热反应,升高温度反应该向逆方向移动吸热反应,升高温度正应该向逆方向移动
化学反应中,升高温度反应该向吸热方向移动 即放热反应,升高温度反应该向逆方向移动 吸热反应,升高温度正应该向逆方向移动
可以觉得差不多的。平衡移动的方向由浓度商Qc和平衡常数K判断,而化学反应进行的方向由吉布斯自由能变△G判断。因为任何反应都不可以完全进行,故此,都可以默认为可逆反应。在可逆途中,平衡移动方向就是在该条件下化学反应进行的方向。吉布斯自由能变与平衡常数关系近似为△G=-RT×lnK(R:气体常数,T:温度,ln:自然对数)
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