为什么升高(降低)体系温度,化学平衡朝吸(放)热方向移动是?其原理是什么?
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化学平衡的内涵是:所有的反应都可视作是可逆的,达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率.而根据经典化学动力学的理论,也就是碰撞理论,要发生反应,必须满足以下几个条件:1、分子要碰撞.2、碰撞的分子能量需要比反应需要的最低能量高.3、碰撞的角度要合适.温度升高时,分子运动速度加快,碰撞的频率也增加,因此对于正逆反应,第一条的影响可以视作相互抵消.而第三条则与温度无关.因此温度对于平衡的影响来自于第二条.一般我们认为,反应中的分子,能量的分布呈正态分布,并且通常分子的平均能量低于反应需要的最低能量(两者之差成为活化能),因此只有正态分布中最右侧一小部分的分子(称为活化分子)碰撞后能发生.当温度升高时,分子的平均能量上升,则会有更多的分子能量超过反应需要的最低能量.根据一些数学计算可知,升高同样多的平均能量,如果原先活化能越大,则新增的活化分子比上原来的活化分子的数量比值更大.而这个比值更大,则意味着反应速率增加的倍数更多.对于一个吸热反应,正反应活化能高于逆反应,因此温度上升,正反应速率增加的倍数高于副反应,反应正向移动,也就是向吸热的方向移动.反之亦然.
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