作业帮铁与水反应的问题请问下书上说铁在350℃左右能与水蒸气发生反应生成氢气和四氧化三铁,而这个反应是可逆的.由热力学分析知道,这个反应的逆反应必须要温度高于600℃该逆反应才会自发进
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/02 22:19:12
铁与水反应的问题请问下书上说铁在350℃左右能与水蒸气发生反应生成氢气和四氧化三铁,而这个反应是可逆的.由热力学分析知道,这个反应的逆反应必须要温度高于600℃该逆反应才会自发进
铁与水反应的问题
请问下书上说铁在350℃左右能与水蒸气发生反应生成氢气和四氧化三铁,而这个反应是可逆的.由热力学分析知道,这个反应的逆反应必须要温度高于600℃该逆反应才会自发进行,这时候逆反应的吉布斯自由能差小于0.那么这时候正反应的吉布斯自由能大于0,正反应还能继续反应吗?我本人觉得正反应是不能够反应的.大家帮我确定下.另外想知道,该反应的正反应在什么温度下生成四氧化三铁的速率最快呢?是在350℃还是500或者400℃呢?这个怎么计算?用动力学如何计算呢?
首先按照热力学计算后，在600℃左右该反应的逆反应自发进行可以进行，即吉布斯自由能小于0了。那么该反应的正反应的吉布斯自由能就大于0了，该反应正反应还能继续吗？我的理解是正反应不能继续，
其次，如果温度高于600℃，按照热力学正反应不能进行； 按照动力学的说法，温度越高，反应速率越快，但是当温度比如升高到接近600℃，比如550℃，该正反应的吉布斯自由能几乎接近0了，也就是说该可逆反应基本达到平衡了，所以它的正反应速率快了，但是根据平衡原理来讲，逆反应也会加快。可是热力学中逆反应在这个温度是不能进行的。那么到底是在550℃反应快呢还是在350℃进行快，并且进行的程度也大，即生成的氢气越多。
刚才“炭疽夫人”说对了，该反应反应后氢气是不断离开体系的。那么当温度超过600℃的时候又如 “周忠辉的兄弟 ”所说应该是逆反应进行。
铁与水反应的问题请问下书上说铁在350℃左右能与水蒸气发生反应生成氢气和四氧化三铁,而这个反应是可逆的.由热力学分析知道,这个反应的逆反应必须要温度高于600℃该逆反应才会自发进
热力学考虑的是宏观的量,正反应自发的含义事实上是正反应速率大于逆反应速率,宏观来看就是有反应物转变成了产物.
动力学考虑的是微观的情况,温度越高反应越快是对的,温度升高时不仅正反应在加快,逆反应也在加快,而且对于这个反应来说,升温让逆反应速率增加得更快,600℃以后逆反应速率超过了正反应,所以热力学上就说正反应不自发了.
如果你的热力学分析正确，那么这个反应只能从动力学方面解释了。一般认为正反应生成的H2不断离开体系，是反应始终有正反应的倾向。
在不同温度下的动力学因素可以用实验测得数据再解决。但用动力学公式恐怕不能解决吧。
温度对反应速率常数的影响只有一个Arrhenius公式，但这个公式很有局限性。不过你可以看看，经过校正的公式会对实际问题有帮助。...
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如果你的热力学分析正确，那么这个反应只能从动力学方面解释了。一般认为正反应生成的H2不断离开体系，是反应始终有正反应的倾向。
在不同温度下的动力学因素可以用实验测得数据再解决。但用动力学公式恐怕不能解决吧。
温度对反应速率常数的影响只有一个Arrhenius公式，但这个公式很有局限性。不过你可以看看，经过校正的公式会对实际问题有帮助。
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吉布斯自由能中的T是对于整个体系来讲的，同一温度只能发生一种反应，可逆反应是因为随反应进行，体系内T并不绝对一致。即在600度时，由于逆反应吸热，可以造成顺反应进行的环境。至于速率问题，本人比较困难。