第2章 化学反应的方向、限度与速率
第一节 化学反应的方向
学习目标
1. 理解熵及熵变的意义
2. 能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。
知识梳理
1. 焓变______(是,不是)决定反应能否自发进行的唯一因素。
2. 熵,符号为____,单位______,是描述_____________的物理量,熵值越大,___________。
在同一条件下,不同的物质熵值______,同一物质S(g)___S(l) ____ S(s) (<,>,=)。
3. 熵变为___________________________,用符号_______表示。
产生气体的反应,气体的物质的量增大的反应,为熵值______(增大,减小,不变)的反应,熵变为______(正,负)值。
4.在___________一定的条件下,化学反应的方向是____________共同影响的结果,反应方向的判据为_______________。
当其值:大于零时,反应________________
小于零时,反应_______________
等于零时,反应________________
即在__________一定的条件下,反应_____(放热,吸热)和熵______(增大,减小,不变)都有利于反应自发进行。
5.恒压下温度对反应自发性的影响
种类 |
ΔH |
ΔS |
ΔH—TΔS |
反应的自发性 |
例 |
1 |
— |
+ |
|
|
2H2O2(g)→2H2O(g)+O2(g) |
2 |
+ |
— |
|
|
2CO(g)→2C(s)+O2(g) |
3 |
+ |
+ |
在低温
在高温 |
|
CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g) |
4 |
— |
— |
在低温
在高温 |
|
HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s) |
当ΔH,ΔS符号相同时,反应方向与温度T______(有关,无关)
当ΔH,ΔS符号相反时,反应方向与温度T______(有关,无关)
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1.方法导引
(1)通过计算或分析能确定ΔH –TΔS的符号,进而确定反应自发进行的方向是本节的重点。
(2)熵是体系微观粒子混乱程度的量度。体系混乱度越大,其熵值越大。一般情况下气态物质的熵大于液态物质的熵,液态物质的熵大于固态物质的熵;相同物态的不同物质,摩尔质量越大,或结构越复杂,熵值越大。 (3)对某化学反应,其熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。在化学反应过程中,如果从固态物质或液态物质生成气态物质,体系的混乱度增大;如果从少数的气态物质生成多数的气态物质,体系的混乱度也变大。这时体系的熵值将增加。根据这些现象可以判断出过程的ΔS>0。 |