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,不知道对不对?
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。这里我就不明白一个问题了。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。