题目
为什么化学反应通常不能进行到底?
为什么化学反应通常不能进行到底?
题目解答
答案
严格讲,反应物与产物处于同一系统的反应都是可逆的,不能进行到底。只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应,可以粗略地认为可以进行到底。这主要是由于存在混合Gibbs自由能的缘故,反应物与产物混合,会使系统的Gibbs自由能降低。如果没有混合Gibbs自由能,在Gibbs自由能对反应进度的变化曲线上,应该是一根不断下降的直线,不会出现最低点。如果将反应在van’t Hoff平衡箱中进行,反应物与生成物的压力都保持不变,反应物与生成物也不发生混合,反应物反应掉一个分子,向平衡箱中补充一个分子。生成一个生成物分子,则从平衡箱中移走一个分子,这样才能使反应进行完全。
解析
化学反应通常不能进行到底,因为反应物与产物之间存在可逆性。在大多数情况下,反应物与产物之间存在一个动态平衡,即正向反应和逆向反应同时进行。当反应物与产物的浓度达到平衡时,正向反应速率等于逆向反应速率,反应物和产物的浓度不再发生变化。因此,化学反应通常不能进行到底,而是达到一个动态平衡状态。这主要是由于存在混合Gibbs自由能的缘故,反应物与产物混合,会使系统的Gibbs自由能降低。如果没有混合Gibbs自由能,在Gibbs自由能对反应进度的变化曲线上,应该是一根不断下降的直线,不会出现最低点。如果将反应在van’t Hoff平衡箱中进行,反应物与生成物的压力都保持不变,反应物与生成物也不发生混合,反应物反应掉一个分子,向平衡箱中补充一个分子。生成一个生成物分子,则从平衡箱中移走一个分子,这样才能使反应进行完全。