2.2 化学亲和势
2.2.1 不同炭材料对活性的影响
恒温恒压下，某状态下一个可逆化学反应是否达到了热力学平衡、未达到热力学平衡时反应进行的方向可以通过化学亲和势A的大小来判断。当A=0时，反应达到平衡；当A>0时，表明反应未达到平衡，且向正方向进行；当A<0时，反应不能自发进行，其逆反应可能自发进行。
在恒温恒压下，化学亲和势A的定义为：
（2-1）
式中，ΔrGm为摩尔反应吉布斯函数变。对任一反应来说，
（2-2）
其中，
（2-3）
反应的压力熵
（2-4）
因此，
（2-5）
当Jp<K时，A>0，反应可能自发进行；
Jp=K时，A=0，反应达到平衡；
Jp>K时，A<0，反应不能自发进行，其逆反应可能自发进行。
一定温度下，K或
决定反应系统的本性。如果某反应
，则K是一个很大的数值，表示反应能自发进行，平衡时反应几乎能进行到底；反之，若
，则K≈0，表示反应不能进行，其逆反应能自发进行，平衡组成中几乎没有产物。但是当介于以上两种情况之间即在0附近时，反应的方向和限度可由Jp与K的对比即A值来判断。
2.2.2 CH4热分解化学亲和势分析
CH4热分解体系中主反应为：
CH4
C+2H2 （2-6）
表2-1列出了体系所涉及的物质在标准压力p下的热力学基础数据［1-3］，由表所列出的数据以及半焦、碱半焦存在下CH4分解实验数据可以计算出不同温度下反应标准平衡常数K和A值，计算结果如表2-2［4］。
表2-1 各种不同物质的热力学数据（25℃）
注：cp=a+bT+cT2，a——J·mol-1·K-1，b/10-3——J·mol-1·K-2，c/10-6——J·mol-1·K-3
表2-2 半焦存在时CH4分解实验的化学亲和势值
由以上热力学数据可以看出，在实验的整个温度范围内，无论是半焦还是碱半焦存在时，Jp<K，A远大于0，反应（2-6）在实验的条件下还远远没有达到化学平衡，是平衡体系中的慢反应。