化学平衡、化学反应速率概念及其关系探讨

　化学平论文联盟www.LWlm.coM衡和化学反应速率分别是经典热力学和反应动力学讨论的重要问题之一，两者都受体系温度、压力和物料的浓度影响。在《化学反应原理》模块相关内容的教学上，许多教师容易产生学科认识上的混淆，将两者的影响因素等同看待并相互套用。比如，有的教师在“化学平衡的移动”教学中给学生做这样的总结：“当外界条件发生改变时，如果对正、逆反应速率产生了不同的影响，导致某种物质的转化率发生了改变，原化学平衡就被破坏，并且向着生成更多某物质的那一方移动，即如果导致υ正＞υ逆，则向着正反应方向移动，如果υ正＜υ逆，则向逆反应方向移动”。上述对化学平衡移动和反应速率变化的动因分析，呈现了一个值得探讨的学科知识问题，是反应速率的变化导致了化学平衡的移动，还是化学平衡的移动导致了反应速率的变化，两者在动因上有必然的联系吗？无疑，化学反应速率与化学平衡的移动总是相互伴生并相互作用，部分教师对两者所包含的化学热力学和反应动力学的学科知识体系的认识还存有模糊，不能正确地区分与应用。因此，有必要从学科知识的角度做进一步厘清，以免贻误教学。
　　一、化学平衡及其移动的本质
　　化学平衡及其移动，是经典热力学阐释化学反应限度与反应推动力关系的重要表达方式。经典热力学从物质的宏观状态变化的角度出发，探讨反应中的能量变化关系，并将化学反应式两边看作化学变化前、后的两种热力学状态。通过反应前、后的状态变化，即反应的温度Ｔ、焓变ΔＨ和熵变ΔＳ阐明了反应进行的推动力，即ΔＧ＝ΔＨ－Ｔ×ΔＳ（吉布斯自由能变化）。从而为一个反应能否自发进行提供了判断的依据。当然，该推动力仅仅是建立在反应物和生成物互不混合的纯态基础上。对一个实际的反应系统，即使反应的ΔＧ＜０，反应能自发进行，系统的实际反应推动力还要包括反应物、生成物相互混合过程对吉布斯自由能的影响。因此，一个反应系统的反应推动力实际是：
　　ΔＧ ＝ΔＧ纯态＋ΔＧ混合影响＝［（１－ξ）ΔＧ反应物＋ξ

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