余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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可逆反应与可逆过程概念辨析

已有 7203 次阅读 2023-4-14 09:50 |系统分类:教学心得

       可逆反应、可逆过程分别是现阶段无机化学与物理化学教学过程中出现频率较高的两个名词,本文拟辨析可逆反应与可逆过程两个基本概念,供参考.

  1. 可逆反应

    可逆反应也称对行反应或对峙反应,是典型的动力学名词.

    可逆反应常见的三种形式参见如下图1.

    image.png 

                                                             图1. 常见可逆反应的三种形式

    可逆反应是指在相同条件下,既能正向发生,又能逆向进行的反应.

    可逆反应的正向与逆向反应既可以是基元反应,也可以是非基元反应;反应级数既可以相同,也可以不

同, 两者是独立的反应.

       动力学通常认为:当可逆反应建立平衡时,其正向反应速率与逆向反应速率大小相等,反向相反,系统处

于一种动态平衡.

   2. 可逆过程     

       可逆过程是最重要的热力学概念之一.

       对于热力学过程(1)A→B,对应的功与热分别为W1Q1

       同时存在热力学过程(2)B→A, 对应的功与热分别为W2Q2

       如果热力学过程(1)与(2)连续发生,系统由A点出发,最终又回到A点(称系统复原);同时满足总

W=W1+W2=0,总热Q=Q1+Q2=0(也称环境复原);

       则将初始过程(1)A→B称作可逆过程.

       可逆过程通常具有以下基本特征:在可逆过程任意瞬间系统均无限小的偏离平衡,并随时可恢复平衡;可逆过程必须无限缓慢,数学上连续无间断,且可积可微; 可逆过程dSQr/T.

    3. 可逆反应与可逆过程关联

        可逆反应属于动力学,是指相同条件下,过程双向进行的动力学规律,这里的“双向”仅是过程进行的总

方向,并不涉及反应机理.

        可逆过程属于热力学,现阶段热力学认为可逆过程仅是热力学过程实现的一种具体方式. 可逆过程具体包

括过程驱动力无限小,无限缓慢,数学上连续无间断,可积可微等.

        可逆反应与可逆过程互不兼容.

    4. 结论

    ⑴可逆反应属于动力学,揭示了相同条件下,过程双向进行的动力学规律;

    ⑵可逆过程属于热力学,可逆过程仅是热力学过程实现的一种具体方式

    ⑶可逆反应与可逆过程互不兼容.



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