亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于學科本原,探究“化學反應的方向”的兩種不同解讀

        2023-04-17 08:48:20董擁軍
        教學考試(高考化學) 2023年2期
        關鍵詞:逆反應平衡常數熱力學

        董擁軍

        (南京師范大學附屬揚子中學)

        《普通高中化學課程標準》(2017年版2020年修訂)要求:知道化學反應是有方向的,知道化學反應的方向與反應焓變和熵變有關;了解濃度商和化學平衡常數的相對大小與反應方向間的聯(lián)系。教師應該引導學生經歷化學平衡常數模型建構的過程,結合具體實例,促使學生體會化學平衡常數在判斷反應狀態(tài)、反應方向與分析預測平衡移動方向等方面的功能價值。

        1.基于“化學反應范特霍夫等溫方程式的解讀

        根據化學反應范特霍夫等溫方程式

        反應商Q為各物質的濃度商或氣體的分壓商

        Kθ是標準平衡常數。

        將②代入①式得

        2.基于“標準Gibbs自由能變的解讀

        2.1 基于“標準Gibbs自由能變等溫方程的解讀

        由于焓變(ΔHθ)和熵變(ΔSθ)受溫度影響很小,在溫度相差不是特別大時,均采用標準態(tài)298.15 K的數據。

        2.2 基于“標準Gibbs自由能變的解讀

        根據化學反應范特霍夫等溫方程式

        當體系處于平衡狀態(tài)時ΔrGm=0,因此

        當體系處于平衡狀態(tài)時,反應商Q為各物質的濃度商或氣體的分壓商,均為平衡濃度商或平衡分壓商,即Q=Kθ,因此推理得出:

        2.3 基于“標準Gibbs自由能變等溫方程和“標準Gibbs自由能變-RTlnKθ”的整合

        3.基于“標準Gibbs自由能變解讀的幾個說明

        3.1 熱力學理論所預言的自發(fā)方向僅代表化學反應的一種可能性

        我們使用的焓判據和熵判據,實際上經常依據的是反應的標準焓變(ΔHθ)和標準熵變(ΔSθ)(不同于焓變ΔH和熵變ΔS)。這時我們所討論的“化學反應的方向”,應該是指各種物質均處于標準態(tài)時化學反應的方向。

        鈦被譽為“21世紀金屬”,第1次制得純凈的金屬鈦是在1910年。其實人們早在1791年就已經在金紅石(TiO2)中發(fā)現了鈦元素??茖W家和工程師們最初設計以下方案來制備金屬鈦:

        然而,科學家們發(fā)現TiO2(s)和Cl2(g)難以直接反應,逆向反應在一定溫度下卻很容易進行。于是,科學家們意識到化學反應的發(fā)生是具有方向性的。

        在元素化合物知識的學習過程中,經常會有學生對某些反應產生疑惑,如:C與SiO2反應為什么生成的是Si和CO而不是CO2?基于熱力學的分析就可以很好地說明這個問題。

        687.27 359.04 687.27-0.359 04T1 914.2

        514.85 183.35 514.85-0.183 35T2 808.0

        工業(yè)制硅的實際溫度在1 800~2 000℃,超過了反應⑤最低轉化溫度,未達反應⑥最低轉化溫度,所以反應生成的是Si和CO。

        當然還可以從反應⑦進行熱力學分析,由方程式2×⑥-⑤得:

        研究“化學反應的方向”的意義在于,先對某個化學反應的方向和限度做個預判,即在指定的條件下某個反應能否發(fā)生、限度是多少,這樣我們在設計化學反應的路線時,能夠事先在理論上做出判斷,指明研究方向,從而避免不必要的浪費。

        說明本反應在任何條件下都可以自發(fā)進行,焓減和熵增成了本反應發(fā)生的雙重動力。實際工業(yè)生產中通常將溫度控制在800~900℃,讓TiO2與碳和氯氣反應即可制得四氯化鈦。

        3.2 基于“標準Gibbs自由能變解讀“化學反應的方向”研究的對象是化學反應的熱力學傾向性,而不是“平衡移動的方向”

        一切自發(fā)變化都是單向的,單向性即不可逆性。而多數化學反應都是可逆的,同時存在著正反應方向和逆反應方向,但這與“化學反應的方向”并不矛盾?!盎瘜W反應的方向”指的是“Gibbs自由能減小的方向”,即使是可逆反應,化學反應向著Gibbs自由能減小的方向進行是不可逆的。從微觀的某一瞬間來考查一個可逆反應,確實同時存在著正反應速率和逆反應速率,但正反應的趨勢與逆反應的趨勢哪個更強,宏觀上“化學反應的方向”就是向著那個強的方向。對于一個可逆反應而言,若正反應Kθ>1,則逆反應的Kθ<1,而“化學反應的方向”就是向著Kθ>1的方向進行,即這個“化學反應的方向”為正反應方向。同理,若正反應Kθ<1,則逆反應的Kθ>1,這個“化學反應的方向”為逆反應方向。

        有文獻認為:由于Qp

        有文獻認為:再充入PCl5(g),c(PCl5)增大,此時v正>v逆,反應向正反應方向進行,平衡向正反應方向移動。

        有文獻認為:化學平衡移動中化學反應進行方向的說法不科學。

        有文獻認為:用反應商判斷,平衡向正反應方向移動。

        問題主要集中在兩方面:①再充入PCl5(g),c(PCl5)增大,此時v正>v逆,反應向正反應方向進行,平衡向正反應方向移動;②再充入PCl5(g),同時容器的壓強增大,使得PCl5(g)的轉化率降低,平衡向逆反應方向移動。

        ΔHθ

        3.3 基于“標準Gibbs自由能變解讀“化學反應的方向”的前提條件是“ΔrGm=0”

        由化學反應范特霍夫等溫方程式

        當ΔrGm=0時,化學反應處于平衡狀態(tài),Q=Kθ

        -RTlnKθ+RTlnQ=0

        Kθ=1,表明的是正反應的趨勢與逆反應的趨勢相當。1864~1879年,挪威數學家古德貝格和化學家瓦格細致分析了前人的工作,又做了大約300個實驗,經過深入的分析推理,兩位科學家合作確立了“質量作用定律”。他們提出:對于一個化學過程,總有2個方向相反的力同時起作用,一個推動新物質的生成,另一個幫助新物質再生成原物質。在標準狀態(tài)下,這2個方向相反的力分別為正反應方向的熱力學傾向性和逆反應方向的熱力學傾向性。

        3.4 基于“標準Gibbs自由能變解讀“化學反應的方向”使用的條件是“標準狀態(tài)”

        猜你喜歡
        逆反應平衡常數熱力學
        化學平衡常數的計算
        常見壓強平衡常數Kp的幾種類型的計算
        常見壓強平衡常數K的幾種類型的計算
        五大平衡常數的比較和應用
        等效平衡的解題策略
        化學平衡模型的建立
        Fe-C-Mn-Si-Cr的馬氏體開始轉變點的熱力學計算
        上海金屬(2016年1期)2016-11-23 05:17:24
        活塞的靜力學與熱力學仿真分析
        電子制作(2016年19期)2016-08-24 07:49:54
        一類非奇異黑洞的熱力學穩(wěn)定性
        BMW公司3缸直接噴射汽油機的熱力學
        国产三级精品三级在专区中文| 熟妇人妻av无码一区二区三区| 香蕉视频一级| 国产在线观看不卡网址| 丰满的少妇av一区二区三区| 色噜噜久久综合伊人一本| 亚洲一区二区三区日本久久九| 久久精品国产亚洲AⅤ无码剧情 | 乱子伦av无码中文字幕| 蜜桃视频在线免费观看完整版| 国产一区二区三区在线大屁股| 丰满少妇呻吟高潮经历| 国产精品嫩草影院AV| 日本女优在线观看一区二区三区| 99精品国产综合久久麻豆| 国内精品久久久久影院蜜芽| 国产一区二区三区精品乱码不卡| 中国妇女做爰视频| 欧美成a人片在线观看久| 国产永久免费高清在线观看视频| 精品熟女视频一区二区三区国产 | 最近免费mv在线观看动漫| 色老头久久综合网老妇女| 日本一区二区日韩在线| 尹人香蕉久久99天天拍| 蜜桃视频一区二区三区在线观看| 久久精品国产亚洲婷婷| 中文字幕人妻激情在线视频| 丰满熟妇人妻av无码区| 亚洲精品毛片一区二区三区| 无码无在线观看| 日本一区二区视频在线| 内射少妇36p亚洲区| 久久狠狠高潮亚洲精品暴力打| 99视频偷拍视频一区二区三区| 无码 人妻 在线 视频| 色妞色综合久久夜夜| 视频一区视频二区亚洲免费观看| 九一免费一区二区三区偷拍视频| 男女裸交无遮挡啪啪激情试看| 婷婷激情六月|