Question

如何判断化学反应能否进行

Answer 1

首先考虑热力学。没有其他功的情况下,△G可以作为判据。题主说的电解水就属于引入了其他功——电功。很多有前景的反应其实都是△G>0的反应,怎样实现呢?上帝说,要有光。例如光解水就是目前的研究热点之一,光能清洁,而且是从太阳获取,属于根源上的收益……扯远了。光能的引入也是引入了其他功。另外△G反映的是反应进行程度,△G正值越大,反应程度越小,一般△G>40kJ/mol可以认为不反应了。其次要考虑动力学。其实有很多反应热力学判据会发现反应应该很彻底,但是普通情况下(如常温常压没有其他引发条件)很难发生。比如氢气氧气混合,一般需要“点火”等条件(引发自由基式爆炸反应)才能剧烈的生成水。这是因为反应不是一步到位的,中间要经过许多步骤。比如发生起始步骤需要很高的能量来活化,就产生了动力学的阻力,也就是说,以氢气氧气混合为例,这个体系是热力学不稳定的(热力学上来看会生成水),但是动力学稳定(混合很难发生反应)。形象的来看,可以用爬山的模式来说明。还是以氢气氧气混合为例,这个体系初始呆在一个小山包上,最终生成水可以看做是跌入了马里亚纳海沟,所以总的来看一路滚下坡应该是很有利的。但是由于常温搁置,这个反应需要经过一个珠穆朗玛峰的高度,所以没有其他点燃等条件,很难发生。总而言之言而总之一言以蔽之,化学反应能否进行需要热力学判据和动力学判据。
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Answer 2

2010年高等学校招生全国统一考试Ⅰ卷