单选题
通常用()作判据来判断化学反应进行的方向
A
热力学能
B
焓
C
熵
D
吉布斯函数
答案解析
正确答案:D
解析:
要判断化学反应在恒温恒压条件下能否自发进行,需要综合考虑焓变($\Delta H$)和熵变($\Delta S$两个因素。
1. **焓判据(选项 B)**:早期人们认为放热反应($\Delta H < 0$)容易自发进行,但这并不全面,因为许多吸热反应(如冰的融化、硝酸铵溶于水)也能自发进行。因此,仅用焓作为判据是不准确的。
2. **熵判据(选项 C)**:熵增原理指出,孤立系统的熵总是趋向于增加。虽然熵增有利于反应自发,但许多熵减的反应(如水结冰)在特定条件下也能自发进行。因此,仅用熵作为判据也是不全面的。
3. **吉布斯函数判据(选项 D)**:吉布斯自由能($G$)定义为 $G = H - TS$。在恒温恒压且不做非体积功的条件下,化学反应自发性的判据是吉布斯自由能变($\Delta G$):
* 当 $\Delta G < 0$ 时,反应能自发进行;
* 当 $\Delta G = 0$ 时,反应处于平衡状态;
* 当 $\Delta G > 0$ 时,反应不能自发进行(逆反应自发)。
吉布斯函数综合了焓效应和熵效应以及温度的影响,是判断恒温恒压下化学反应方向的最常用且准确的判据。
4. **热力学能(选项 A)**:即内能($U$),主要用于判断孤立系统或恒容绝热过程中的变化,不是通常判断化学反应方向的主要判据。
综上所述,通常使用**吉布斯函数**(更准确地说是吉布斯自由能变)作为判据。
故正确答案为 **D**。
相关知识点:
用吉布斯函数判化学反应方向
题目纠错
化工总控工理论题库
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