焓减 熵增与化学反应方向的关系
化学反应中的焓变与熵变
化学反应中的焓变与熵变化学反应是物质之间相互转化的过程，包括生成、分解、氧化、还原等。
在化学反应中，焓变和熵变是描述反应过程中能量和混乱程度变化的重要物理量。
本文将就化学反应中的焓变和熵变进行讨论。
一、焓变焓变（ΔH）是指化学反应过程中热量的变化量。
焓是热力学函数，常用来描述在恒压条件下反应过程中的能量变化。
ΔH为正值表示吸热反应，反应过程中吸收了外界热量；ΔH为负值表示放热反应，反应过程中释放了热量。
化学反应的焓变可以通过实验测量得到。
在常温常压下，可以使用燃烧弹量热计等设备进行实验测定。
在热力学中，焓变可以通过ΔH=ΔU+PΔV计算得到，其中ΔU为内能变化，P为常压。
焓变的正负值与反应的方向有关，用于判断反应是吸热反应还是放热反应。
二、熵变熵变（ΔS）是指化学反应过程中系统熵的变化量。
熵是热力学函数，常用来描述物质的无序程度。
ΔS为正值表示反应过程中系统的熵增加，物质的无序程度增加；ΔS为负值表示反应过程中系统的熵减少，物质的无序程度减少。
熵变也可以通过实验测量得到。
在反应前后测量系统的混乱程度，可以得到系统的熵变。
若反应中生成了更多的气体或溶液的溶解度增加等现象，则系统的熵增加。
三、焓变与熵变的关系根据热力学第二定律，ΔG=ΔH-TΔS，其中ΔG为自由能变化，T为温度。
焓变和熵变通过ΔG的计算可以得到反应的驱动力和方向。
当ΔG为负值时，反应是自发的；当ΔG为正值时，反应是不自发的。
焓变和熵变对于能量和混乱程度的变化进行了定量描述，在化学反应中起到了重要的作用。
通过对焓变和熵变的研究，可以预测反应的方向和速率，指导合成新物质和优化反应条件。
结论在化学反应中，焓变和熵变是描述能量变化和混乱程度变化的重要物理量。
焓变描述反应过程中的热量变化，而熵变描述反应过程中的混乱程度变化。
焓变和熵变通过计算自由能变化ΔG来判断反应的驱动力和方向。
通过对焓变和熵变的研究，可以预测反应的发生性和优化反应条件。
化学反应中的焓变和熵变是热力学研究的重要内容，对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
初中化学知识点归纳化学反应的焓变与熵变
初中化学知识点归纳化学反应的焓变与熵变初中化学知识点归纳：化学反应的焓变与熵变化学反应是物质之间发生的变化过程，它涉及到能量的转化。
在化学反应中，我们常常关注焓变和熵变这两个重要的热力学量，它们对于反应的进行和方向有着关键的影响。
本文将对初中化学学习中涉及到的化学反应的焓变和熵变进行归纳总结，以帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点。
一、焓变焓变是指在化学反应过程中，反应物到产品之间的焓差。
它可以表示为ΔH，其中Δ表示反应物与产物之间的差值。
1. 异化反应的焓变异化反应是指在化学反应中，反应物中的原子或离子在结构上发生了变化。
在异化反应中，焓变可以是吸热反应（ΔH>0）或放热反应（ΔH<0）。
例如，氧化反应是一种放热反应，它产生的焓变为负值。
2. 同化反应的焓变同化反应是指在化学反应中，反应物中的原子或离子在结构上没有发生变化。
在同化反应中，焓变通常是吸热反应（ΔH>0）。
例如，融化、蒸发等变态反应就是一种吸热反应。
3. 反应热的计算化学反应的焓变可以通过反应热（q）来计算。
反应热是指化学反应在等压条件下吸收或释放的热量。
反应热的计算公式为q=mcΔT，其中m代表反应物的质量，c代表物质的比热容，ΔT 表示温度变化。
二、熵变熵是描述体系混乱程度的物理量，熵变是指化学反应中，反应物与产物之间的熵差。
它通常用ΔS表示。
1. 熵的增加与减少当物质的分子或离子的排列方式发生改变时，熵会发生变化。
经验上，混乱的程度越高，熵的值越大。
简单来说，熵的增加意味着混乱度的增加，熵的减少意味着混乱度的减少。
2. 熵变的判断在化学反应中，如果反应物的混乱度大于产物的混乱度，那么反应的熵变为负值（ΔS<0）。
反之，如果反应物的混乱度小于产物的混乱度，那么反应的熵变为正值（ΔS>0）。
3. 熵变与反应进行方向的关系根据熵变与反应进行方向的关系，我们可以得出以下结论：- 当焓变为负（放热反应）且熵变为正时，反应的进行是自发的，方向是向前进行的；- 当焓变为正（吸热反应）且熵变为负时，反应的进行是不自发的，方向是反向进行的；- 当焓变为正（吸热反应）且熵变为正时，反应的进行需要考虑其他因素。
化学反应中的焓变与熵变
化学反应中的焓变与熵变化学反应是物质发生变化的过程，在反应中会伴随着能量的转化。
焓变和熵变是描述化学反应中能量变化和混乱度变化的重要概念。
本文将介绍焓变和熵变的概念、计算方法以及它们在化学反应中的应用。
一、焓变（ΔH）焓（Enthalpy）是描述化学系统内部能量变化的物理量，它表示在等压条件下化学反应过程中系统吸收或释放的热量。
焓变（ΔH）则是指化学反应前后焓的差值。
焓变的计算方法可以通过化学方程式中反应物和生成物的摩尔数以及它们的标准焓变来求得。
标准焓变是指在标准状态（100 kPa，298 K）下，反应物和生成物之间的焓变。
焓变的正负表示了化学反应过程中热量的吸收或释放。
当焓变为正值时，表示反应过程中系统吸收热量，反应被称为吸热反应；当焓变为负值时，表示反应过程中系统释放热量，反应被称为放热反应。
例如，燃烧反应是一个放热反应，燃烧过程中化合物与氧气反应生成二氧化碳和水。
这一反应的焓变是负值，表示系统释放热量。
二、熵变（ΔS）熵（Entropy）是描述系统混乱度或无序度的物理量，它表示化学反应中系统的混乱程度的变化。
熵变（ΔS）是指化学反应前后熵的差值。
根据熵变的正负可以判断化学反应的混乱度变化。
当熵变为正值时，表示反应过程中系统的无序度增加，反应被称为熵增反应；当熵变为负值时，表示反应过程中系统的无序度减少，反应被称为熵减反应。
例如，化学物质溶解在溶液中是一个熵增的过程，这是因为溶解过程会增加系统的混乱度。
三、焓变和熵变在化学反应中的关系焓变和熵变是描述化学反应过程中系统能量和混乱度变化的两个关键概念。
它们之间的关系可以通过热力学第二定律的熵增原理来解释。
热力学第二定律指出，在孤立系统中，熵的总体变化必定大于或等于零。
换言之，系统的熵减是不可逆反应的，而熵增是可逆反应的。
焓变和熵变可以通过下式结合起来描述化学反应的自发性：ΔG = ΔH - TΔS其中，ΔG表示系统的自由能变化，ΔH表示焓变，ΔS表示熵变，T表示绝对温度。
焓变及熵变与反应方向
焓变及熵变与反应方向一、焓变与化学反应方向的关系体系总是趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系往往会对外做工或释放能量）。
这一经验规律是能量判断的依据，即焓变是决定一个化学反应能否自发进行的一个重要因素。
1. 多数能自发进行的化学反应是放热反应例如：在常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应就是一个自发的、放热反应。
其热化学方程式为：4Fe(OH) 2 (s) + 2H2O(l) + O2(g) === 4Fe(OH)3(s) △H(298K) ＝－444.3 kJ·mol－1再如：在常温、常压下，氢氧化钠溶液和盐酸的反应也是一个自发的、放热反应。
其热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq) === NaCl(aq)+ H2O(l) △H(298K)＝－56kJ/mol2. 有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下却能自发进行。
例如：在室温和较高温度下均为吸热过程的CaCO3的分解反应：CaCO3(s) === CaO(s) + CO2(g) △H(298K)＝+178.2 kJ·mol－1CaCO3(s) === CaO(s) + CO2(g) △H(1200K)＝+176.5 kJ·mol－13. 有不少吸热反应在室温条件下也能自发进行。
例如：2N2O5(g) === 4NO2(g)+O2(g) △H(298K) ＝+56.7kJ/mol(NH4)2CO3(s) === NH4HCO3(s)+NH3(g) △H(298K) ＝+74.9 kJ/molNH4HCO3(s) + CH3COOH(aq) ===CO2(g) + CH3COONH4(aq) + H2O(l) △H(298K)＝+37.30 kJ·mol－1反应放热有利于反应自发进行，反应吸热也有可能自发进行，这说明反应的焓变只是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。
焓熵效应对化学反应方向的影响
收稿 日期 ：２ ０ —１ ０ ７ ２—０ ４
作 者简 介 ：李 珍 贵 （ ９ ０一），男 ，白族 ，云 南大 理人 ，讲师 ，主 要从 事有 机 化学方 面的研 究 。 １７
・
３ ・ ５
楚 雄 师 范 学 院 学 报 ２００８年 第 ３期
维普资讯
楚 雄 师范 学 院学 报
２ｏ ８ 第 ３ ０年 期
如 ，气 体分子数减少的放热反应 ，气 体溶于液体 （ 特别是发 生化学 反应 或者 强溶剂 化时 ），过冷液 体的结 晶 ，过饱和液体的析盐等 。并且Ｔ 增加 ，不 利 自发反应 。例 ：
文章编号 ：１ ７ — ４ ６（ ０ ８ ３— ０ ５— ４ ６ １ ７ ０ ２ ０ ）０ ０ ３ ０
根据热 力学原理 ，密 闭系统在等温等 压条件下 ，化学反应 （ 包括气体混合 、溶解等 ） ＜ 方 向进行 。Ａ 的值越 负 ，正反应的倾 向越大 。由 ０） Ｇ 自发地 朝吉布斯 自由能降低 （ Ｇ Ａ 热 力学关 系式 ：Ａ ＝ Ｈ—Ｔ Ｓ Ｇ Ａ Ａ ，可知 ，Ａ 由△ Ｇ Ｈ与Ｔ ｓ △ 两部分组成 ，△ 是等压 反应热 ， Ｈ ＴＳ Ａ 是等温可逆条件 下系统与环境交换的热量 ，Ｔ 是环 境温度 。化学反应的方 向是 受系统的 Ａ Ｈ与 △ 两 个 效 应 相 互 作 用 的 结 果 。 ｓ
焓熵 效应 对 化 学反 应 方 向 的影 响
李珍 贵 杨 力权
大理 ６ １０ ） ７００ （ 大理 学院生命科学与化学学院 ，云 南
摘要 ：通过 热 力学公 式△ ＝Ａ Ｇ． Ｈ—Ｔ Ｓ，分析焓 效应 和熵 效应 对化 学反 应方 向的 作用和 规律 。 Ａ 关键 词 ：焓 效应 ；熵效 应 中图分 类号 ：０６ 文章标识码 ：Ａ
化学反应中的熵变与焓变热力学动力学
化学反应中的熵变与焓变热力学动力学化学反应是指物质之间发生的化学变化过程，而熵变与焓变是描述化学反应以及系统状态变化的重要物理量。
熵变（ΔS）是衡量系统无序程度的变化量，而焓变（ΔH）是描述化学反应的热交换过程的变化量。
熵变与焓变在热力学动力学中起到重要作用，可以帮助我们理解和预测化学反应的方向与速率。
1. 熵变与无序程度的关系熵（S）是描述系统无序程度的物理量。
在化学反应中，当反应物转变为生成物时，系统的熵往往会发生变化。
然而，这种变化是有规律可循的。
根据熵的定义，系统的熵变可以表示为ΔS = S生成物 - S 反应物。
根据第二热力学定律，系统趋向于增加无序度，即熵的增加。
当一个系统处于平衡状态时，系统的熵达到最大值。
因此，化学反应中的熵变可以告诉我们反应前后系统无序程度的变化。
当ΔS > 0时，反应使系统的无序度增加，反应是自发进行的；当ΔS < 0时，反应使系统的无序度减少，反应是非自发进行的；当ΔS = 0时，反应不影响系统的无序度，反应处于平衡状态。
2. 熵变与化学反应速率的关系熵变不仅与反应的方向有关，还与反应的速率有关。
化学反应的速率取决于反应物分子之间的相对运动，而分子的运动情况与系统的熵有密切关系。
根据动力学理论，分子必须具有一定的能量才能克服反应的能垒，进而参与反应。
当反应物的熵变较大时，系统的无序度增加，分子之间的相对运动变得更加剧烈，反应速率也会增加。
相反，当反应物的熵变较小时，系统的无序度减少，分子之间的相对运动变得不活跃，反应速率会减慢。
因此，通过控制反应物的熵变，我们可以调节化学反应的速率，提高反应的效率。
3. 焓变与热交换的关系焓（H）是描述系统热交换的物理量。
在化学反应中，当反应物转变为生成物时，系统的焓往往会发生变化。
焓变可以表示为ΔH = H生成物 - H反应物。
根据热力学第一定律，能量守恒，系统吸收或释放的热量等于焓变。
当焓变为正值时，反应吸热，系统从周围吸收热量；当焓变为负值时，反应放热，系统将热量释放到周围。
反应焓变、熵变与反应方向
应用：判断反应 方向、能量变化 和热力学稳定性
实例分析
实例分析：氢气 与氧气反应生成 水
实例分析：碳与 二氧化碳反应生 成一氧化碳
实例分析：甲烷与 氯气反应生成氯化 氢和四氯化碳
实例分析：氨气 与水反应生成一 水合氨
反应熵变与反应方向
熵变与熵的概念
熵变：反应前后体系熵的变化量 熵的概念：表示系统混乱度的物理量，与物质的数量和状态有关 熵变的影响因素：反应物和生成物的状态、反应温度等 熵变与反应方向的关系：熵增加的反应更容易自发进行
熵变ΔS：表示反应过程中的混 乱度变化，正值为熵增加，负值 为熵减少。
Байду номын сангаас
ΔH-TΔS判据：当ΔH-TΔS < 0 时，反应自发进行；当ΔH-TΔS > 0时，反应不自发进行。
温度T：对反应方向有重要影响， 温度越高，反应越容易自发进行。
实例分析
焓变与熵变同时 为正，反应自发 进行
焓变与熵变同时 为负，反应不自 发进行
焓变为正、熵变 为负，反应自发 进行
焓变为负、熵变 为正，反应不自 发进行
反应方向的判断方法及 应用
反应方向的判断方法
焓判据：当ΔH<0时，反应自发进 行
温度判据：当ΔH-TΔS<0时，反应 自发进行
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熵判据：当ΔS>0时，反应自发进 行
应用实例：工业合成氨、碳酸钙分 解等
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反应焓变、熵变与反应方向
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CONTENTS
01 添加目录标题
02 反应焓变与反应方 向
03 反应熵变与反应方 向
04 焓变与熵变对反应 方向的共同影响
【知识解析】反应熵变与反应方向
反应熵变与反应方向1 熵2 熵变（1）概念：反应产物的总熵与反应物的总熵之差。
（2）符号和表达式：熵变用符号ΔS表示，表达式为ΔS＝S（反应产物）－S（反应物）。
注意：焓变和熵变都只取决于体系的始态和终态，与变化的途径无关。
（3）常见的熵增加过程：固体的溶解、水的汽化、墨水在水中的扩散以及气体的扩散过程。
（4）常见的熵增加反应：产生气体的反应和气体的物质的量增大的反应，如：2C（s）＋O2（g）===2CO（g）的ΔS＞0。
名师提醒熵变正、负的判断依据1．物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，是熵增加的过程，其熵变为正值。
2．产生气体的反应和气体的物质的量增大的反应，是熵增加的反应，熵变通常是正值。
3．气体的物质的量减小的反应，是熵减小的反应，熵变通常是负值。
3 反应熵变与反应方向的关系说明：本书中，如不做特别说明，所列化学反应的焓变或熵变均指在298 K时的焓变或熵变。
典例详析例3－4（2021安徽滁州月考）下列变化过程中，ΔS＜0的是（）A．氯化钠固体溶于水B．NH3（g）与HCl（g）反应生成NH4Cl（s）C．干冰的升华D．CaCO3（s）分解为CaO（s）和CO2（g）解析◆氯化钠固体溶于水变为自由移动的离子，体系无序程度增大，熵值增大，A项为ΔS ＞0的过程；B项反应为气体的物质的量减小的反应，熵值减小，ΔS＜0；物质由固态变成气态或固体分解生成气体，熵值均增大，故C项和D项均为ΔS＞0的过程。
答案◆B例3－5一定条件下发生反应CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g），如图2－1－1表示该反应过程中的能量变化。
下列说法正确的是图2－1－1A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞0解析◆根据题图反应过程中的能量变化可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，ΔH＜0，排除A、B项。
该反应的正反应为气体物质的量减小的反应，反应的熵值减小，ΔS＜0，故C项正确。
第四节 焓减、熵增与化学反应方向的关系
自发反应——在一定条件下不用 借助外力就能自动进行的反应。
请分析下列自发进行的反应,有什么共同点?
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) △H=－572kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=－184kJ/mol
2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) △H=－368kJ/mol
酸铵溶于水、氯化铵与氢氧化钙的反应等等。 又如： 2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
能从焓变方面来解释吗？
冰块融化
品红在水中扩散
火柴散落
蒸汽扩散
你能解释蒸汽扩散和火柴 混乱的真正原因吗？
D. △H <0, △S<0
小结
化学反应进行方向的判据
1．焓判据: 2．熵判据:
能量降低的方向,就是 反应容易进行的方向 熵增的方向,就是反应 容易进行的方向
思考：在一定温度和压强下，化学反 应一定不能向着熵减少的方向自发进 行吗？ 课本Ｐ35: -10℃的水结冰
焓变和熵变都与反应的自发性有关，要 判断反应进行的方向，必须综合考虑焓变 和熵变。由焓判据和熵判据组合成的复合 判据将更适合于所有的过程。
注意 课本Ｐ35
１．在讨论过程的方向时，指的是没有外 界干扰时体系的性质。如果允许外界对体 系施加某种作用，就可能出现相反的结果。 ２．过程的自发性只能用于判断过程的方 向，不能确定过程是否一定会发生和过程 发生的速率。
练习: 1. 25℃和1.01×105Pa时,反应 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76 kJ/mol,自发进行的原因是( ) D A.是吸热反应 B.是放热反应
高二化学之化学反应的方向(熵焓论)
高二化学之化学反应的方向（熵焓论）
一个化学反应能否自发发生，取决于熵变和焓变，即化学反应的方向取决于熵变和焓变。
熵变大于零，也就是混乱度增加，有利于化学反应发生，焓变小于零，也就是放热反应，有利于化学反应自发发生。
因此，一个反应如果既是放热反应，又是熵增反应，那么这个反应必然自发发生，它的逆过程也就是吸热反应和熵减反应，必然不自发发生。
简单地说，熵焓异号(一大一小)，反应要么自发，要么不自发。
熵焓同号，必然是可逆反应，可以调节温度使平衡向特定方向移动，根据勒夏特列原理，升高温度有利于平衡向吸热反应方向移动，即熵焓均大于零，选较高温有利于反应的自发进行，同理熵焓均小于零，选择较低温有利于反应的自发进行。
综上，熵焓一大一小，要么行，要么不行，两大选高温，两小选低温。
这里说的高温或者低温，并不是温度的绝对高低，而是一个相对值，这个相对值对于每个反应来说，都是特定的。
这里要特别说明的是，肯定能自发进行的反应，其化学反应速率不一定快，比如常温下，氢气和氧气混合反应，是一个自发反应，但是一瓶这样子的混合气体，可能需要上亿年才能变成水，如果所以可以利用熵焓符号来判断化学反应的方向，但是只能解决能否发生的问题，而不能解决何时发生的问题。
另外，不能自发进行的反应，指的是不能通过改变温度、浓度、压强等条件让其自发，而电解不在此列。
熵变的判断有一个简单的原则，同一物质，由固体变为液体，再变为气体，是熵增的过程。
一个反应，气体分子增加的，是熵增的过程。
因此，看到一个方程式，大多数情况下，很容易看出熵变的情况，若还被告知存在化学平衡，也就是这个反应是可逆反应，那么必然就可以判断出焓变与熵变同号，从而知。
阅读材料：化学反应的熵变与焓变在化学中的应用
化学反应的熵变与焓变在化学中的应用化学热力学，是研究化学变化和物理学变化中伴随发生的热量转换和传递学科。
在对化学反应进行的方向和进行的程度做定量研究中，化学反应的熵变和焓变是判断化学反应能否自发进行的重要因素，它对解释化学疑难问题起着重要的理论指导作用。
一、化学反应方向和熵1、焓变H 不能做化学反应方向的判据事实证明，有许多化学反应是放热反应。
例如：C(g) O2 (g)CO2(g)r H m(T c)393.5KJ1mol HCl(g)H 2O H ( aq) Cl (aq)r H m(T c)75.14KJ m ol1Ag2O(s)2HCl(g) 2AgCl (s)2H 20(l)r H m(T c)324.9KJ mol1注：r H m(T c):上标“”代表压力为标准压力p ,T c表示298.15K。
在反应式中用’g”代表气体，用“”代表液体，S ”代表固体，“ aq ”代表无限稀释溶液。
这些反应的共同特点是放出热量。
这些反应之所以能自发进行，皆因为体系放出热量之后热量降低了，从而处于一种稳定状态。
这些热量的传导方向总是从高温到低温，水流的方向总是从高位到低位道理是一样的。
体系都有从高能到低能，从不稳定到稳定状态的自发倾向。
这是自然界的规律之一。
上述事实说明，化学反应方向与焓变有关，自发的化学反应是向着体系焓值减少的方向进行的，反应的焓变为负值H 0 。
通过上述分析可以初步得出这样的结论：当H 0 时，有利于化学反应向正反应方向进行。
当H 0 时，不利于化学反应向正反应方向进行，而有利于化学反应向逆反应方向进行。
但是，还不能因为上述事实存在，而简单的把焓变H 作为判断化学反应方向的独立根据，因为还有些是吸热反应。
例如：1NH 4Cl(g) NH 3(g) HCl(g) r H m(T c) 42KJ mol 1KCl (s) H2O K ( aq) Cl ( aq) r H m(T c ) 17.18KJ mol这些化学反应是向着吸热方向进行的，也就是向着体系焓值增加，焓变为正值H 0 的方向进行的。
探究体系的熵增和熵减与反应方向性之间的关系
探究体系的熵增和熵减与反应方向性之间的关系熵，是热力学中的一个重要概念，它有时被用来描述系统的混乱程度或无序程度。
定义为系统的无序程度，熵增表示了系统的无序程度增加，而熵减表示了系统的无序程度减少。
然而，我们知道很多化学反应都会导致熵增或熵减，那么它们之间是否存在某种联系呢？本文将探究体系的熵增和熵减与反应方向性之间的关系。
一、化学反应与熵变化学反应是最直接和显著的熵变示例之一。
熵变（ΔS）被定义为系统从初始状态到最终状态所发生的熵的变化。
如果ΔS为正，那么熵增；如果ΔS为负，那么熵减。
例如，热解甲烷生成氢气和碳：CH4 → 2H2 + C化学反应的熵变仅仅表示体系从一个状态到另一个状态之间无序程度的变化，而并不决定反应是否会发生。
因此，熵变对于描述一个特定反应的热力学上良好的指标，但仍需要其他信息，例如反应物浓度、转化产物浓度等来确定反应是否是热力学上可行的。
二、反应方向性与熵变的关系化学反应是否发生是由反应自由能和ΔG表示的。
反应自由能（ΔG）是能量的一个度量，可用于确定在特定温度和压力下反应是否会发生。
一个化学反应在反应状态和平衡状态之间的ΔG实际上等于ΔG = ΔH - T ΔS，包括在反应条件下发生的所有成分的吉布斯自由能的差值。
其中，T为反应的温度（单位：开尔文），ΔH 为反应焓变，ΔS为反应熵变。
当ΔG为正时，反应是不可逆转的；当ΔG为负时，反应是热力学上可行的，并且方向是从反应物到产物。
ΔG等于零时，反应处于平衡状态，反应物和产物的浓度保持不变。
三、反应速率与熵变的关系熵变不仅与反应的自由能和方向性有关，而且还与反应速率有关。
根据吉布斯自由能的定义，任何使ΔG负值更小的因素都将促进反应，而任何减少ΔG负值更小的因素都将抑制反应。
因此，ΔS可以对反应速率产生影响。
一个常见的示例是，熵增通常表明了反应物分子之间的受限能少了，因此分子的热运动增加，更有可能与其他反应物分子相遇并发生反应。
化学反应焓变与化学反应熵变的关系
化学反应焓变与化学反应熵变的关系化学反应是物质转化的过程，随着化学反应的进行，物质的能量也会发生变化。
在描述化学反应过程中，焓变和熵变是两个重要的热力学量，它们分别代表了反应中吸收或释放的能量以及系统的混乱程度的变化。
本文将探讨化学反应焓变与化学反应熵变之间的关系。
一、化学反应焓变焓变是化学反应过程中系统吸收或释放的能量变化。
根据能量守恒定律，焓变可以通过测量反应过程中的温度变化或者计算反应物和生成物之间的能量差来确定。
在化学反应中，焓变可以分为吸热反应和放热反应。
吸热反应是指在反应过程中系统吸收热量，导致温度升高，而放热反应则是指在反应过程中系统释放热量，导致温度降低。
焓变的计量单位是焦耳（J）或千焦（kJ），表示为ΔH。
焓变可以通过实验测定得到，也可以通过计算反应物和生成物之间的化学键能的差异来估算。
二、化学反应熵变熵变是描述化学反应过程中系统混乱程度变化的物理量。
熵是热力学的基本概念，用来描述系统的无序程度。
在化学反应中，熵的变化可以通过熵变来表示。
熵变ΔS可以通过计算反应物和生成物的摩尔熵之差来确定。
如果反应后的产物比反应物更有序，则熵变为负值；反之，如果反应后的产物比反应物更混乱，则熵变为正值。
熵变的计量单位是焦耳/摩尔·开尔文（J/mol·K），表示为ΔS。
三、化学反应焓变与熵变的关系焓变和熵变是热力学中两个互相影响的概念。
根据熵的定义，化学反应趋向于产生更多的无序状态，即ΔS通常是正值。
但是，焓变和熵变的关系不能通过简单地数值相加或相减来描述。
在自发反应中，焓变和熵变的综合作用可以用自由能变化ΔG来表示。
自由能变化ΔG与焓变ΔH和熵变ΔS之间有如下关系：ΔG = ΔH - TΔS其中，ΔG为自由能变化，ΔH为焓变，ΔS为熵变，T为温度。
从上述公式可以看出，焓变和熵变在自由能变化中起着重要的作用。
当ΔG为负值时，反应是自发进行的；当ΔG为正值时，反应是不自发进行的。
化学反应中的熵变与焓变
化学反应中的熵变与焓变在化学领域中，反应的熵变与焓变是两个重要的热力学量，它们能够帮助我们理解和预测化学反应的方向性以及反应热力学性质的变化。
本文将介绍熵变与焓变的概念和计算方法，并探讨它们在化学反应中的应用。
一、熵变的概念与计算熵是描述系统无序程度的物理量，熵的增加代表着系统的无序程度增加。
在化学反应中，反应物向生成物转化的过程常常伴随着熵的变化，即熵的增加或减少。
反应的熵变（ΔS）可以通过计算反应物与生成物之间的差异来得到。
熵变的计算公式为：ΔS = ΣnS(生成物) - ΣnS(反应物)其中，ΔS表示熵变，ΣnS(生成物)表示生成物的摩尔熵总和，ΣnS(反应物)表示反应物的摩尔熵总和，n表示物质的摩尔数，S表示物质的摩尔熵。
二、焓变的概念与计算焓是描述系统热能的物理量，它包括系统的内能和对外界所做的功。
在化学反应中，反应物向生成物转化的过程常常伴随着焓的变化，即焓的增加或减少。
反应的焓变（ΔH）可以通过计算反应物与生成物之间的差异来得到。
焓变的计算公式为：ΔH = ΣnH(生成物) - ΣnH(反应物)其中，ΔH表示焓变，ΣnH(生成物)表示生成物的摩尔焓总和，ΣnH(反应物)表示反应物的摩尔焓总和，n表示物质的摩尔数，H表示物质的摩尔焓。
三、熵变与焓变的关系熵变与焓变之间存在着一定的关系，即吉布斯自由能（G）的关系式：ΔG = ΔH - TΔS其中，ΔG表示吉布斯自由能的变化，ΔH表示焓变，ΔS表示熵变，T表示温度。
根据上述关系式，可以得知当ΔG小于零时，反应是自发进行的；当ΔG大于零时，反应是不自发的；当ΔG等于零时，反应处于平衡状态。
四、熵变与焓变的应用熵变与焓变的概念和计算方法能够帮助我们理解和预测化学反应的方向性和热力学性质的变化。
在实际应用中，我们可以利用熵变和焓变的数值来判断反应的进行方向以及预测反应的热力学特性。
1. 方向性预测：当反应物的熵变与焓变之和（TΔS + ΔH）为负时，反应是自发进行的；当反应物的熵变与焓变之和为正时，反应是不自发的。
化学反应热力学的焓变与熵变的关系解析
化学反应热力学的焓变与熵变的关系解析化学反应热力学是研究化学反应中能量变化的科学。
其中，焓变和熵变是两个重要的热力学量，它们之间存在着密切的关系。
1. 焓变的概念焓变是指在化学反应过程中系统吸热或放热的量，常用符号ΔH表示。
焓变的正负表示热量的流向，正值表示系统吸热，负值表示系统放热。
2. 熵变的概念熵是描述物质有序程度的量，熵变则是指在化学反应过程中系统的无序程度的变化，常用符号ΔS表示。
熵变可以用来判断反应的趋势，正值表示反应的无序程度增加，负值表示反应的无序程度减少。
3. 焓变与熵变的关系焓变与熵变之间存在一个重要的关系，即焓变和熵变的综合影响决定了反应是否能够进行。
这个关系由吉布斯自由能（ΔG）来描述，ΔG 与焓变和熵变之间存在以下关系：ΔG = ΔH - TΔS其中，ΔG表示反应的自由能变化，T表示反应的温度。
当ΔG小于0时，反应是自发进行的；当ΔG等于0时，反应处于平衡态；当ΔG 大于0时，反应是不自发进行的。
4. 温度对焓变和熵变的影响温度对焓变和熵变的影响是由TΔS这一项体现的。
当ΔH和ΔS同号时，即焓变和熵变的变化趋势一致时，TΔS的影响会随温度的升高而加大，反应更有可能发生。
当ΔH和ΔS异号时，即焓变和熵变的变化趋势相反时，TΔS的影响会随温度的升高而减小，反应发生的可能性降低。
5. 活化能和反应速率在反应动力学中，焓变和熵变还与活化能和反应速率密切相关。
活化能是指反应需要克服的能垒，而焓变和熵变会影响活化能的大小。
一般来说，焓变ΔH越大，活化能越高；而熵变ΔS越大，活化能越低。
因此，在研究和控制反应速率时，需要考虑焓变和熵变对活化能的影响。
综上所述，化学反应热力学的焓变与熵变之间存在密切的关系。
焓变表示系统的热量变化，熵变表示系统的无序程度变化。
焓变和熵变的综合影响由吉布斯自由能ΔG描述，ΔG与焓变和熵变之间存在一定关系。
温度对焓变和熵变的影响会影响反应的可能性和速率，在反应动力学中需要加以考虑。
焓变与熵变对反应方向影响ppt课件
3
三、焓变和熵变对反应方向的共同影响
反应自发进行方向的判据：△H -T△S
△H -T△S ＜0, 自发进行 △H -T△S ＝0，可逆反应达平衡状态 △H -T△S >0，非自发进行
4
温度对反应自发性的情况ຫໍສະໝຸດ 类 型△H△S △H-T△S
反应的自发性
12+ 3-
+
永远是-
在任何温度都是自发反 应
-
永远是+
在任何温度下都是非自发 反应
-
在高温+
在低温是自发反应
在低温-
在高温是非自发反应
4+
+ 在高温在低温+
在低温是非自发反应 在高温是自发反应 5
注意
1．反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能 确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如 金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么 时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判 据能解决的问题了。
第1节 化学反应的方向
第2课时 焓变与熵变对反应方向的 共同影响
1
1、学会运用化学反应自发进行的判断依据:△H-T△S， 正确判断反应的自发性。
2、了解化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践的 重要意义。
2
问题•探究
阅读课本37~40页，并结合以前所学知识思考:
1、反应是否能自发进行与什么因素有关？ 2、如何判断化学反应的方向？ 3、化学反应的方向问题对于理论研究与生产
11
3、下列说法完全正确的是( D )
A.放热反应均是自发反应 B.ΔS为正值的反应均是自发反应 C.物质的量增加的反应，ΔS为正值 D.如果ΔH和ΔS均为正值，当温度升高时，
自发反应中的焓变和熵变的关系
自发反应中的焓变和熵变的关系
1、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应一定能自发进行
2、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应一定不能自发进行
3、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位
4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可能对反应的方向起决定性作用
5、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想
气体的混合等。
(4)平衡常数K 影响因素：
A.与浓度C,压强P 和催化剂均无关
K44页【交流与探讨】
B.只与温度T 有关，
a.吸热反应:温度T 与K 正比;
(升高温度，平衡向 吸热反应方向移动)
b.放热反应:温度T 与K 反比;
(降低温度，平衡向放热反应方向移动)
(5)平衡常数K 计算规律 N2+3H2 2NH3 2NH3 N2+3H2
K1 = 1/K2
Ⅰ. 规律:正反应和逆反应平衡常数K 互为倒数。
N2+3H2 2NH3
1/2N2+3/2H2 NH3 K1 = K22
Ⅱ.规律:
平衡常数K 与化学计量数的次幂成正比。
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反应焓变熵变与反应方向
自然界中水总是从高处往低处流
是自动进行的自发变化过程 具有一定的方向性
自发过程：
在一定温度压强下，不借助光、电 等外部力量就能自动进行的过程. 生活经验举例：
1、热总是由高温物体传向低温物体 2、室温下冰块自动融化 3、墨水扩散 4、食盐溶解于水
自发反应：
在温度和压强一定的条件下，不 借助光、电等外部力量就能自动 进行的反应。
3、下列说法正确的是∶（ C ） A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应 都是非自发的； B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定 是熵减少或不变； C、自发反应在恰当条件下才能实现； D、自发反应在任何条件下都能实现。
2、你认为是什么因素决定了它们 的溶解过程能自发进行？
熵理量。用符号S 表示。混乱度越大，熵值越大。
注意：
1、单位:J· mol-1· K-1 2、对于同一物质： S（g）﹥S（l）﹥S（s） 3、相同条件与状态下，熵与物质的量 成正比
熵变： 反应前后体系熵的变化用△S表示。
即：⊿S＞0有利于反应自发进行，但 自发反应不一定是⊿S＞0的反应
结论: 熵变是与反应能否自发进行的有关
的一个因素，但不是唯一因素。
小结：
在一定条件下，一个化学反应能否自发 进行，即与焓变有关，又与熵变有关。熵 变和焓变共同决定着一个反应是否能自发 进行。
【课堂练习】
1 、下列过程是非自发的是（ D ） A、水由高处向低处流 B、天然气的燃烧 C、铁在潮湿空气中生锈 D、室温下水结成冰 2 、碳酸铵〔（NH4）2CO3〕在室温下就能自发地分 解产生氨气，对其说法中正确的是（ A ） A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的 熵增大 B、其分解是因为外界给予了能量 C、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解 D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解
关于化学反应进行的方向和限度
关于化学反应进行的方向和限度*●此内容属于《物理化学》中的化学热力学的范畴，课本中仅给予简单的引导式的介绍，是为了激发学生的兴趣，不需要深究。
也就是说，对于焓判据、熵判据、自由能判据都不需要也不可能真正地理解。
●什么叫方向、限度、判据？举一个容易理解的例子说明。
比如有一块800℃的红热的铁A和一块常温下的铁B接触，要求你回答：1、热量是从A流向B呢？还是从B 流向A？2、流到什么时候就会停止呢？3、你是怎样得到上面的答案的呢？我相信你一定会得出正确答案:1、热量是从A流向B。
这就叫做“方向”。
2、流到A和B温度相同的时候就会停止。
这就叫做“限度”。
3、A、B之间存在温度差，热量是从高温物体流向低温物体。
这就叫做“判据”。
由于上面的问题与日常生活联系紧密，又比较简单，所以容易理解。
而化学反应要复杂得多，所以较难理解，但道理是一样的。
●焓判据、熵判据、自由能判据都是判断反应能否自发地发生的，即反应自发发生的可能性。
判断出能够自发发生的，现实中能否真的发生，还需要化学动力学知识，涉及到前面学过的化学反应速率问题。
●焓判据：只根据焓变判断反应自发发生的可能性，有片面性，认为焓减的反应（即放热反应）可以自发发生。
●熵判据：只根据熵变判断反应自发发生的可能性，有片面性，认为熵增的反应可以自发发生。
●自由能判据：根据焓变、熵变及温度综合考虑来判断反应自发发生的可能性，适用条件为恒温恒压反应。
结论是：1、焓减熵增的反应一定可以自发发生。
2、焓增熵减的反应一定不能够自发发生。
3、焓减熵减的反应、焓增熵增的反应，（多数反应是这一类）与具体的焓变、熵变数值有关，适当改变温度，可能使得不能发生的反应变为可以发生。
4、第3类反应能够进行到的最大限度就是体系自由能的变化=0 。
熵变与焓变对反应方向的共同影响
熵变与焓变对反应方向的共同影响1. 化学反应自发进行的判断依据一个化学反应能否自发进行，即与反应的焓变有关，又与反应的熵变有关。
在等温等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的，反应方向的判断为：H –T△S < 0 ，反应能自发进行；H –T△S ＝0 ，反应达到平衡状态；H –T△S >0 ，反应不能自发进行。
2. 化学反应的变化趋势在等温等压条件下，自发反应总是向△H –T△S<0 的方向进行，直至达到平衡状态。
3. △H .△S的正负及温度的升降对△H –T△S 的值产生的影响（1）△H <0 ，△S>0，则一定有△H –T△S <0 ，在任何温度下，反应均能正向自发进行。
（2）△H >0 ，△S<0，两个因素的影响也是一致的，都使△H –T△S >0 ，显然这样的反应在任何温度下都不能正向自发进行。
（3）△H >0 ，△S>0，焓因素不利于反应，而熵因素–T△S 却利于反应。
孰大孰小，决定于具体体系具体数值。
但可以肯定的是，若增加温度，则增加熵因素的影响，甚至可以使熵因素的正面影响超过焓因素的负面影响，反应就变成可以自发进行了，即该类反应在高温下正向自发. 在低温下正向不自发。
（4）△H <0 ，△S<0，焓因素有利，而熵因素不利。
若降低温度可以减少熵因素的负面影响，也可以使反应得以进行，即该类反应在低温下正向自发.在高温下正向不自发所以，焓变为正的反应都是吸热反应，焓变为负的反应都是放热反应因此第一句话和第二句话都是错误的熵变为正的反应都是混乱度增大的反应因此根据上述叙述可知第三第四句也是错误的若有疑问，可以直接留言，我会与你一起讨论的，谢谢你的配合，祝你学习进步！。
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A.是吸热反应 B.是放热反应
C.是熵减少的反应
D.熵增大效应大于能量效应
2.试根据熵的定义判断下列过程中体系 的熵变大于零还是小于零
(1)水蒸气冷凝成水
△S<0
(2)CaCO3(S)=CaO(S)+CO2(g) △S>0
(3)乙烯聚合成聚乙烯
△S<0
(4)气体在催化剂上吸附 △S<0 (5)碳水化合物在生物体内分解 △S>0
注意 课本Ｐ35
１．在讨论过程的方向时，指的是没有外 界干扰时体系的性质。如果允许外界对体 系施加某种作用，就可能出现相反的结果。
２．过程的自发性只能用于判断过程的方 向，不能确定过程是否一定会发生和过程 发生的速率。
练习:
1.
25℃和1.01×105Pa时,反应
2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76
请分析下列自发进行的反应,有什么共同点?
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) △H=－572kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=－184kJ/mol 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) △H=－368kJ/mol 2Fe(s)+3/2O2(g)= Fe2O3(s) △H=－824kJ/mol NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+ H2O(l) △H=－56kJ/mol
第4节 化学反应进行的方向
重点和难点： 焓减、熵增与化学反应方向的关系。
广东省信宜市第三中学 刘世广
生活中的自发过程
高
电
山
流
流
水
自发过程的共同特点:
高能状态
水总是自发地从高处往
低处流——有趋向于最低能
量状态的倾向。 低能状态
Zn + CuSO4 ＝ ZnSO4 + Cu
反应进行的方向
自发反应——在一定条件下不用 借助外力就能自动进行的反应。
能从焓变方面来解释吗？
冰块融化
品红在水中扩散
蒸汽扩散
火柴散落
你能解释蒸汽扩散和自发地形成均 匀的混合物。
火柴散落有趋向于 最大混乱度的倾向
结论：在密闭条件下，体系从有序→无序 是自发的。与能量状态的高低无关
决定化学反应能否自发进行另一因素： 体系的混乱度。
这两个反应都是吸热反应，但却能自发 进行，为什么？
两个反应都是混乱度增大的反应。
思考：在一定温度和压强下，化学反 应一定不能向着熵减少的方向自发进 行吗？
课本Ｐ35: -10℃的水结冰
焓变和熵变都与反应的自发性有关，要 判断反应进行的方向，必须综合考虑焓变 和熵变。由焓判据和熵判据组合成的复合 判据将更适合于所有的过程。
△H<0, 放热反应， E反 >E生
结论:放热反应是自发的 __＿_焓判据
思考：很多放热反应有自发进行的倾向， 是不是吸热反应就不能自发进行呢？
但有些自发反应却是吸热的，如：硝
酸铵溶于水、氯化铵与氢氧化钙的反应等等。
又如：
2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
１、熵（S）——体系的混乱（无序）程度。
2、熵判据：在与外界隔离的体系中，自 发过程将导致体系的熵增大，即熵变
（△S＞０）。这一原理叫做熵增原理。
用来判断化学反应方向时就称为熵判据。
熵值最大
熵值最小
【结论】同一物质的熵值：气态＞液态＞固态
思考:
2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
3.下列关于冰融化为水的过程判断正确的
是( C )
A. △H >0, △S<0
B. △H <0, △S>0
C. △H >0, △S>0
D. △H <0, △S<0
小结
化学反应进行方向的判据
1．焓判据: 能量降低的方向,就是
反应容易进行的方向
2．熵判据: 熵增的方向,就是反应
容易进行的方向