为什么会发生吸热反应?

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为什么会发生吸热反应?

化学反应以声、光和热的形式释放能量。这些类型的反应称为放热反应。放热反应通常是自发的,系统的熵增加。系统中的热流将朝向周围环境,而该系统中的焓变化将为负值。其他类型的化学反应是吸热的,不是自发的,为了使这些反应发生,应该进行外部功。吸热反应会产生能量,并且在该反应中会发生温度下降。吸热反应是指那些鼓励热量流入系统且焓变化为正的反应。吸热反应的一个重要例子是光合作用。植物利用来自太阳的能量将其从二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。这个反应每产生一公斤葡萄糖就需要15兆焦耳的能量。如果放热反应是自发发生的,不需要多余的能量,为什么吸热反应是利用能量发生的?如果放热反应不需要更多的能量,为什么不能所有的反应都是放热的?为什么一些吸热反应也会发生?例如,在吸热反应中,A+B产生C+D。产物C+D比反应物具有更多的能量。这并不总是表明C+D会产生A+B。如果焓对A+B有利,即使熵对A+B不利,任何反应都会发生。但是,那些在焓方面不有利的反应,如果熵有利的话,可能会继续进行。这是由方程式È–G=Ãˈ–H–TÈ–S正确确定的。如果È–G为负(对于自发反应),则反应成功发生。如果在特定温度下熵的变化能够比不利的焓的变化成功地进行反应,那么吸热反应就可能发生。同样的反应在反向过程中可能不起放热作用,因为熵的变化不利于使Ã、ˆG为正,这是非自发的。

  • 发表于 2021-11-17 15:27
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  • 分类:科学

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