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    正逆反应的活化能之差等于焓变往往是错的添加时间:2023-09-02

      AG真人 AG平台AG真人 AG平台AG真人 AG平台其中1代表正向反应,2代表逆向反应。但是此关系式往往是错的。为了分析为什么此式往往是错的,需要从Arrhenius 方程开始。

      Arrhenius 从大量实验数据总结出了温度对反应速率的影响,给出了Arrhenius 方程

      k为反应的速率常数。化学反应可以在不同的条件下进行,最常见的是恒温恒压和恒温恒容。但是研究化学反应动力学时基本上都是恒容反应,通常用物质的量浓度(mol/L)来表示反应物和产物的浓度。尽管也可以用分压来表示反应速率,AG平台真人 真人AG 平台官网但是仍然是指恒容条件下的反应。AG平台真人 真人AG 平台官网对于恒压反应,当反应进行时系统的体积可要不断变化的,使得对反应速率的研究和表示变得很困难,故一般都是在恒容条件下研究反应速率。恒容条件下,分压与物质的量浓度之间的关系比较简单,若是理想气体有p=cRT。用浓度表示的速率常数kc和用分压表示的速率常数kp之间有如下关系

      n为反应级数,对一级反应两个速率常数是相等的。Arrhenius 方程里的速率常数k是指恒容反应的kc。如果将kp 用于 Arrhenius 方程,则有

      可见,通常情况下E_{a1}-E_{a2}=\Delta U=Q_{V}正逆反应的活化能之差等于反应的内能变化,也就是反应的恒容反应热。

      可见,用分压表示的速率常数,其正逆反应的活化能之差也是等于反应的内能的变化,即恒容反应热。

      2 凝聚相的反应。同样的道理,对于凝聚相体积的改变很小,故Δ(pV)可以略去,故ΔU=ΔH。

      可见通常情况下,正逆反应的活化能之差并不等于反应的焓变,而是等于反应的内能变化。在特定条件下正逆反应的活化能之差才等于反应的焓变。

      2 正逆反应的计量系数与反应级数相同。若他们不相同,正逆反应的速率常数之比就不等于平衡常数。

      总之,当论及正逆化学反应活化能之差时应该是等于反应的内能变,而不是焓变。只有在特定条件下那个差值才等于焓变。