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自发过程的概念、特征和判断

来源:未知作者:许雁祥 点击:所属专题: 自发反应
一、 自发过程 自然界的一些过程不必环境对体系做功,就可以自发进行,称为“自发过程” 。 例:水从高处流向低处(可推动水轮机做机械功发电:势能→机械能→电能) 热 高温物体→ 低温物体 电 高电位→ 低电位 Zn(s) + CuSO 4 (aq) → ZnSO 4 (aq) + Cu(s) (可设计为原电

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  一、自发过程

  自然界的一些过程不必环境对体系做功,就可以自发进行,称为“自发过程” 。

  例:水从高处流向低处(可推动水轮机做机械功发电:势能→机械能→电能)

  热 高温物体→ 低温物体
  电 高电位→ 低电位 
  Zn(s) + CuSO4(aq) → ZnSO4(aq) + Cu(s) (可设计为原电池,实现化学能转化为电能)
  在一定条件(等)下,一个过程不借助外力(即不需环境对体系做功)就能进行,称为“ 自发过程 ” 。 

  二、自发过程的特征

  1、有一定方向,不会自发逆转,自发过程是热力学的不可逆过程,非自发并不等于不可能。

  例如:电解水,2H2O(l)=H2(g) +O2(g)在环境对体系做功的条件下,反应就能够进行。 

  2、有一定限度(单向地趋向于平衡状态)。

  例如:热由高温物体传递给低温物体,直至两物体温度相等(达到“ 热传递平衡” ) 

  3、自发过程不涉及时间和速度问题,一个自发过程,不一定是迅速的。 

  三、自发过程的判据 

  1、许多放热反应自发进行 。
  例 : 2Fe(s) + 3/2O2(g) = Fe2O3(s)   △H = - 844 kJ·mol -1

  H2(g) + 1/2O2(g) = H2O (l)  △H = - 285.8 kJ·mol -1

  汤姆逊和贝塞罗曾提出 “ 只有放热反应才能自发进行 ” 。 

  2、后来发现有些吸热过程也可以自发进行 。
  例 :H2O (s) = H2O (l)  △H(298 K) > 0 ( 吸热 )

  CaCO3(s) = CaO (s)+CO2(g)  △H(1273 K) > 0 

  3. 非放热的自发过程都有一个共同的特点:由始态至终态,混乱度增大。
  过程自发性判据 :  (1)△H< 0 (放热)  (2)△S > 0(混乱度增大)。

(责任编辑:化学自习室)
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