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高中化学反应与能量需注意的细节(高中化学拾遗误区)

高中化学反应与能量需注意的细节(高中化学拾遗误区)综上所述,温度高低不是判断自发性的依据,不管是高温还是低温条件下,环境和体系都可以有热的交换。因此不能说在高温下的反应就是非自发,而低温下的反应就是自发的。一 般来说,正向在任何温度下自发,逆向则是任何温度下均非自发。而对于焓熵同号的反应,比如焓减、熵减,正向低温自发, 则逆向为高温自发。如NH3(g) +HCl(g) =NH4C1(s),低温是反应正向自发,而髙温是NH4Cl自发分解为NH3和HCl。

高中化学反应与能量需注意的细节(高中化学拾遗误区)(1)

误区:任意温度下反应均不自发就是不进行

对于ΔH为正值,ΔS为负值,即焓增、熵减的反应,无论温度多髙,ΔG总是大于零,因而反应总是不自发的,但不代表反应不发生,只是需要环境对体系提供非体积功。

高中化学反应与能量需注意的细节(高中化学拾遗误区)(2)

变ΔG的正负值,ΔG始终为正值,因此在任意温度下,该反应都是不能自发进行的,但在放电条件下,这个反应就发生了。实验室利用对氧气无声放电来获得臭氧,家用臭氧消毒柜也是这个原理。

再比如石墨转化为金刚石,在298 K、标准压力C(石墨) =C (金刚石),ΔH = 1. 88 KJ • mol-1,ΔS =-3. 26 J • K -1 • mol-1。尽管反应热不大,但该反应是一个焓增、熵减的 反应,在任何温度下均不自发,但在高温克服活化能和髙压外力做功作用下,利用石墨可以制得金刚石。工业上正是以Co或Ni 为催化剂,在5 ×106KPa~6×106 KPa和1273 K的条件下,将石墨转化为金刚石的。

综上所述,温度高低不是判断自发性的依据,不管是高温还是低温条件下,环境和体系都可以有热的交换。因此不能说在高温下的反应就是非自发,而低温下的反应就是自发的。一 般来说,正向在任何温度下自发,逆向则是任何温度下均非自发。而对于焓熵同号的反应,比如焓减、熵减,正向低温自发, 则逆向为高温自发。如NH3(g) +HCl(g) =NH4C1(s),低温是反应正向自发,而髙温是NH4Cl自发分解为NH3和HCl。

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