本文拟结合准静态过程假说，介绍理论上热力学标态反应的实现途径，供参考.

1. 标准状态

   标准状态是系统的特定存在状态，它要求系统中所有物种均处于标准状态. 具体要求如下：

   气相物种：分压为100kPa的纯净物；

   液相（或固相）物种：100kPa外压作用下的纯净物；

   溶液：溶剂为100kPa作用下的纯净物，溶质活度为1（c=1mol·dm^-3 或1mol·kg^-1).

2. 热力学标态反应

   热力学标态反应是指某温度下，参加反应的所有物种，在整个反应进程，均处于标准状态.

   例如：标态下金属锌与稀硫酸反应.

   Zn(s)+2H⁺(aq)=Zn²⁺(aq)+H₂(g)         （1）

   标态反应，要求整个反应过程，式（1）必须同时满足：

   Zn(s)为纯净物；H₂(g)分压为100kPa；H⁺(aq)，Zn²⁺(aq)的活度均为1.

3. 热力学标态反应的实现
   

   需明确: 标态反应要求整个反应进程, 参与反应的所有物种均处于标准状态, 并且温度恒定，这与化学反应

的物理本质不符.

     为理论上实现热力学标态反应, 准静态过程假说提供了热力学标准反应器，即：范特霍夫平衡箱. 参见如下

图1^[1].

                                                             图1.范特霍夫平衡箱示意图

        图1中范特霍夫平衡箱通常体积无限大，反应物与生成物的物质的量也无限多，温度、压强

（或容积）均恒定，并且反应已经建立了平衡；此时由加料口1及2分别加入25℃、1摩尔的纯金属

Zn和25℃、2摩尔的浓度为1.0mol·dm^-3的反应物H⁺，反应结束后由出料口3和4分别导出25℃、1摩

尔的浓度为1.0mol·dm^-3的生成物Zn²⁺和25℃、1摩尔的分压为100kPa的生成物H₂，实现25℃、标态

下反应进度ξ=1mol的Zn(s)+2H⁺(aq)=Zn²⁺(aq)+H₂(g)反应.

         由于加入和导出的反应物或生成物的物质的量相对于平衡体系而言，基本可忽略，反应进程中平

衡箱的温度与压强（或容积）均可保持恒定，并且平衡体系组成也维持不变. 

        需明确，范特霍夫平衡箱是一种理想化热力学反应器，客观并不存在；表明热力学标态反应仅为

一理论模型.

    4.热力学标态反应的意义

       热力学标态反应尽管客观不能实现，但它有助于热力学过程自发性的判定，同时可用来计算化学反应（或

相变）的标准平衡常数、标准电动势及热分解温度等，因此热力学标态反应研究具有重要的理论意义.

    5.结论

   ⑴标态反应要求某恒定温度下，整个反应进程，参与反应的所有物种均处于标准状态；

   ⑵热力学标态反应仅为一理论模型；

   ⑶热力学标态反应对热力学过程自发性的判定，计算化学反应（或相变）的标准平衡常数、标准电动势

及热分解温度等具有重要的理论意义.

参考文献

[1]余高奇. 范特霍夫平衡箱-理想热力学反应器. http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666. 科学网博客,2023,1.