【知识解析】用焓变与熵变综合判断反应方向
2.1.2 用焓变和熵变综合判断反应方向(鲁科版)课件-高中化学新教材(鲁科版选择性必修1)
自发反应总是朝着吉布斯自由能减小的方向进行，直至 达到平衡状态。
请阅读所给信息，回答问题
△H ＜０ ＞０ ＞０
△S ＞０ ＜０ ＞０
△G ＜0 ＞0 低温时＞0,高温时＜0
＜０ ＜０ 低温时＜0,高温不自发,高温自发 低温自发,高温不自发
△S
归纳小结
∆H<0 ∆S>0 所有温度下 反应自发进行
。
反应正向不能 自发进行。
归纳小结
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功
的条件下，自发反应总是向着ΔH -TΔS < 0的方
向进行，直到达到平衡状态。
拓展视野
约西亚·威拉德·吉 布斯（Josiah Willard Gibbs，1839年2月11 日－1903年4月28日）， 美国物理化学家、数学物 理学家。他奠定了化学热 力学的基础，提出了吉布斯自由能与吉布 斯相律。
∆H<0 ∆S<0 低温下 反应自发进行
∆H>0
∆S>0 高温下 反应自发进行
△H ∆H> 0
∆S<0 所有温度下 反应不能自发进行
放热反应的焓变小于零，熵增加的反应熵变大于零，都 对△H－T△S＜0有所贡献，因此放热和熵增加有利于反应 正向自发进行。显然，放热的熵增加的反应一定能正向自发 进行，而吸热的熵减小反应一定不能正向自发进行。
拓展视野 反应方向的吉布斯自由能判据
吉布斯自由能（符号G）的定义式为G=H-TS。△G为反 应的吉布斯自由能变△G＝△H－T△S，表示的是一个封闭 体系在等温、等压条件下做最大非体积功的能力。在等温、 等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，反应的方向可 依据△G来判断。
△ G<0，反应正向能自发进行 △ G=0，反应到达平衡状态 △ G>0，反应正向不能自发进行
化学：2. 1. 3《焓变和熵变对化学反应方向的共同影响》教案(鲁科版选修4)
焓变和熵变对化学反应方向的共同影响学习目标1、通过分析焓变与熵变的反应的共同影响，了解这两个因素的影响不是孤立的而是相互关联的。
2、能通过关系式△H-T△S由给定的△S数据定量判断反应的方向3、通过分析关系式△H-T△S，能够根据反应焓变的吸热或放热、反应熵变的熵增或熵减来定性判断焓变和反应熵变对反应方向的影响。
b5E2RGbCAP4、能够接触热力学理论，初步了解热力学理论研究的重要意义教材重点：根据定量关系式△H-T△S及给定数据判断反应方向难点：熵变、焓变对反应方向共同影响的规律学习过程：温故知新<请复述下列问题的答案）1、反应焓变对反应方向的影响规律2、反应熵变的定义、定义式、表示字母、单位3、熵变对反应方向的影响规律4、正、逆反应的熵变的关系是怎样的新知探索阅读课本P37 小结新知一、反应方向的判据是：；该判据成立的条件是；该判据中各个符号表示的意义和单位分别是△H：意义、单位、△H﹥0；△H﹤0。
T：意义、单位。
△S：意义、单位、△S﹥0、△S﹤0。
二、判断结果通过给定的△H、△S的具体数值的计算、会出现下列三种情况1、△H-T△S﹥0、正反应；逆反应；2、△H-T△S =0 正反应；逆反应；3、△H-T△S﹤0 正反应、逆反应；注意、利用该判据作题时，一定要注意的问题是。
三、例题示范汽车尾气处理反应：2NO(g>+2CO(g>==N2(g>+2CO(g>已知298K、100KPa下该反应的△H=-746.8KJ/mol △S==-197.5J.mol-1.K-1p1EanqFDPw试判断该反应在室温下能否自发？解：已知：T==298K △H=-746.8KJ/mol△S==-197.5J.mol-1.K-1据：△H-T△S==-746.8KJ/mol -298K ×(-197.5×10-3KJ.mol-1.K-1>==-687.9KJ/mol﹤0 知该反应在室温下能自发。
【高中化学】如何判断化学反应进行的方向
【⾼中化学】如何判断化学反应进⾏的⽅向在⾼中期间，化学学习选修四《化学反应原理》时，有⼀个知识点是判断化学反应能否⾃发进⾏。
⽤焓变(△H)和熵变（△S）的判断依据都可以，但是⽐较⽚⾯，⽤吉布斯⾃由能判断依据就⽐较准确，并且还能很清晰的知道反应在什么条件下能⾃发进⾏。
⾸先我们了解下什么是焓判据和熵判据。
焓判据：⾃发反应有趋向于使体系的能量降低的倾向。
即△H＜0的反应有⾃发进⾏的倾向，且△H的数值越⼤，越有利于反应的⾃发进⾏。
熵判据： △S＞0的反应有⾃发进⾏的倾向，且△S的数值越⼤，越有利于反应的⾃发进⾏。
注意上述两点判据中都提到了⼀个词——倾向，也就是说，焓判据和熵判据仅仅只能判断该反应能否具有⾃发的⼀种倾向，⽽不能判断反应是否⾃发。
吉布斯⾃由能判据是在焓判据和熵判据的基础上理解的⼀种较准确的判据。
具体表述为：△G = △H—T△S△G = △H—T△S＜0 反应能⾃发进⾏△G = △H—T△S=0 反应达到平衡状态△G = △H—T△S＞0 反应不能⾃发进⾏要确定△G是⼤于0、⼩于0还是等于0，需要确定反应的焓变和熵变。
反应⽅向的熵判据：（1）熵判据：在密闭条件下，体系由有序⾃发地变为⽆序的倾向（2）混乱度：表⽰体系的不规则或⽆序状态（3）熵：热⼒学上⽤来表⽰混乱度的状态函数（4）熵值的⼤⼩判断：①⽓态＞液态＞固态②与物质的量成正⽐（5）反应熵变△S=⽣成物总熵—反应物总熵（6）熵增的过程就是⾃发过程。
根据以上6点，对⾼中阶段判断熵变可提炼为：（1）S(g)＞S(l)＞S(s)（2）⽓体分⼦数或分⼦种类越多，其熵值越⼤ （3）固体溶解过程、墨⽔扩散过程、⽓体扩散过程，熵变均为正值，即△S＞0 综上所述，体系能量降低或混乱度增加都有促使反应⾃发进⾏的倾向，即焓变和熵变共同制约着化学反应进⾏的⽅向。
要判断⼀个化学反应能否⾃发进⾏，必须综合考虑反应的焓变和熵变及体系的温度。
【例】已知反应CaCO3(s)==CaO(s) + CO2(g)，在常温（T=298K）下△H=178.2 kJ·mol—1，根据上述熵变的判断，其△S＞0（⽓体分⼦数和分⼦种类都增加，所以熵值增⼤，△S=169.6J·mol—1·K—1）。
高考 三精考点之高中化学(选修4)最易错考点系列：考点7+化学反应进行的方向(含解析)
考点七化学反应进行的方向【考点定位】本考点考查化学反应进行的方向判断，明确焓变和熵变与化学反应进行的方向判断的关系，掌握复合判据。
【精确解读】一、焓变与熵变的定义：1．焓变：焓变是指体系内能的变化，焓变为正值说明反应放热体系能量减小，焓变为负值说明反应吸热体系能量增加．2．熵变：熵变是指体系混乱程度的变化，熵变为正值说明体系的混乱程度增加，熵变为负值说明混乱程度减小．二、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功或释放能量)．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．2．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．3．有不少吸热反应在室温条件下也能自发进行．结论：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．三、熵变与化学反应方向的关系在同一条件下，不同的物质熵值不同，且一物质的熵与其聚集状态及外界条件还有关，一般来说，S(g)＞S(l)＞S (s)．在密闭的条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向，该变化过程体系的熵增大．熵值越大，体系的混乱程度越大．1．许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行．产生气体或气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值，为熵增加反应；2．有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行．例如：CaCO3(s)高温CaO(s)+CO2(g)；3．有不少熵减小的反应，在一定条件下也可自发进行．例如：2Al(s)+Fe2O3(s)高温Al2O3(s)+2Fe(s)；结论：熵增加有利于反应自发进行，熵减小的反应，在一定条件下也可自发进行．故熵增原理是解释反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素．由此可见，焓变和熵变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变；四、焓变和熵变与化学反应进行的方向结论：一个化学反应能否自发进行，既与反应的焓变有关，又与反应的熵变有关．一般来说体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行，焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向，但焓和熵都不是唯一因素，我们不能单纯地根据焓变或熵变来判断某个反应是否自发进行．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．化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变，自由能一般用△G来表示．且△G=△H-T△S：当△G=△H-T△S＜0时，反应向正反应方向能自发进行；当△G=△H-T△S=0时，反应达到平衡状态；当△G=△H-T△S＞0时，反应不能向正反应方向自发进行。
焓变与熵变对反应方向影响剖析
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
温度对反应自发性的情况
类 型
Байду номын сангаас△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
2．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。例如石墨经高温高压还是 可以变为金刚石的。
汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及燃
烧不完全所产生的一氧化碳，它们是现代
化城市的重要大气污染物，为了减轻汽车
尾气造成的大气污染,有人提出通过
2NO(g) + 2CO(g) === N2(g) + 2CO2(g) 来处理汽车尾气。
A.ΔH < 0，ΔS > 0
B. ΔH < 0，ΔS <0
C. ΔH > 0，ΔS > 0
D. ΔH > 0，ΔS < 0
已知室温（298K、101KPa）下： △H = - 113.0 KJ·mol-1 △S = -143.5 J·mol-1·K-1
判断该方案能否可行？
△H-T△S = - 70.2 KJ·mol-1 < 0,
因此，室温下反应能自发进行。
但该反应速率极慢。 思考：如何加快反应速 率？
一种汽车尾 气净化器。
-
永远是+
在任何温度下都是非自发 反应
-
在高温+
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。
用焓变和熵变综合判断反应方向(鲁科版) 学案高中化学新教材(鲁科版选择性必修1)
第二章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向第2课时用焓变和熵变综合判断反应方向1.通过分析关系式△H-T△S，能根据反应焓变的吸热或放热、反应熵变的熵增或熵减来定性分析反应焓变和反应熵变对反应方向的影响。
2.通过本课时内容的学习，初步接触热力学理论，从而初步了解热力学理论研究的重要意义。
根据定量关系式ΔH -TΔS 及给定数据判断反应方向1.反应焓变与反应方向：更有利于反应正向自发进行；2.反应熵变与反应方向：更有利于反应正向自发进行。
2.1.2 用焓变和熵变综合判断反应方向三．用焓变和熵变综合判断反应方向研究表明，在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为ΔH - TΔS。
ΔH - TΔS < 0 自发进行。
ΔH - TΔS = 0 。
ΔH - TΔS > 0 自发进行。
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向着ΔH -TΔS < 0的方向进行，直到达到。
【归纳小结】1.ΔH 0 ΔS 0：2.ΔH 0 ΔS 0：3.ΔH 0 ΔS 0：4.ΔH 0 ΔS 0：利用ΔH－T ΔS判据，只能用于判断在及除了体积功以外不做其他功的条件下反应正向自发进行的，即反应发生的，但它并不能说明在该条件下可能正向自发进行的反应能否实际发生，这个反应到底能不能反应，那还要看反应进行的和反应进行的。
【课堂小结】★焓变、熵变共同影响化学反应的方向。
化学反应向的方向自发进行。
★ΔH、ΔS的作用相反，且相差不大时，可能对化学反应的方向起决定作用。
1．下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是A．1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O（s）]＜S[H2O（g）]B．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行C．2KClO3（s）＝2KCl（s）+3CO2（g）△H＞0能否自发进行与温度有关D．常温下，反应C（s）+CO2（g）＝2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＞02．以下对影响反应方向因素的判断不正确的是A．有时焓变对反应的方向起决定性作用B．有时熵变对反应的方向起决定性作用C．焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素D．任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用3．下列说法正确的是A．NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H= +185.57kJ•mol−1，能自发进行，原因是△S>0 B．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向C．常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行D．焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据4．自由能的变化(ΔG)是反应方向判断的复合判据：ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应正向自发进行。
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！。
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
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
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
添加副标题
反应焓变、熵变与反应方向
汇报人：
目录
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
《化学反应进行的方向》详解
2、以下自发反应可用能量判据来解释的是( D ) A、硝酸铵自发地溶于水 B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)； △H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6中的焓变和熵变的关系：
1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、 氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程， 如甲烷燃烧、氢气和氯气化合等。
2、吸热的自发过程是熵增加的过程，如冰的融化、 硝酸铵溶于水等。 3、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。
5、焓判据和熵判据的应用
• 1、由焓判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易 自发进行； • 2、由熵判据知∶若干熵增加（△S﹥0）的过程是 自发的； • -10℃的液态水能自动结冰成为固态、铝热反应是 熵减反应，它在一定条件下也可自发进行。因此熵 判据判断过程的方向也是不全面的 • 3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断 同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我 们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础） 和熵判据组合成的复合判据－自由能将更适合于所 有的反应过程。
1、体系自由能变化 （符号∆G，单位为kJ/mol）综合考虑了焓变和 熵变对体系的影响： ∆G=∆H—T∆S 这是恒温恒压下判断化学反应自发进行的判 据，它不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关， 由上述关系式可推知：
2、反应进行方向的判断方法： ∆G =∆H—T∆S<0 (即∆H<0, ∆S>0)的反应 能自发进行。 ∆G =∆H—T∆S=0 可逆反应 ∆G= ∆H—T∆S>0 (即∆H>0, ∆S<0)反应不 能自发进行。
【知识解析】反应进行方向的判断方法
反应进行方向的判断方法1 反应进行方向的判断焓变（ΔH ）和熵变（ΔS ）都与反应的自发性有关，但都不能独立地作为反应自发性的判据。
要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变。
体系的自由能变化（ΔG ，kJ/mol ）是由焓判据和熵判据组合成的复合判据。
它不仅与ΔH 、ΔS 有关，还与温度T 有关，其表达式为ΔG ＝ΔH －T ΔS ，在等温、等压及不考虑体积变化做功以外的其他功的条件下，ΔG 是判断化学反应自发性的判据，其规律是000G G G ⎧⎨⎪⎩∆∆∆⎪＜反应能自发进行＝反应处于平衡状态＞反应不能自发进行注意（1）复合判据只适用于判断等温、等压条件下的反应能否自发进行，不适用于判断其他条件（如等温、等容）下的反应能否自发进行。
（2）反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应一定会发生，反应能否发生，还要看具体的条件。
2 对反应进行方向判断的讨论深化理解温度对反应进行方向的影响根据复合判据ΔH－TΔS可知，反应熵变ΔS对化学反应方向的影响是与温度相关联的，因此温度也可以影响反应进行的方向。
严格来讲，温度对反应的焓变与熵变都有影响，但是在焓变与熵变随温度变化不大的范围内，可以认为它们是定值。
温度与反应进行方向的关系如图2－3－4所示：图2－3－4典例详析例4－8（2020河北承德月考）对于化学反应能否自发进行，下列说法错误的是A．若ΔH＜0，ΔS＞0，则任何温度下反应都能自发进行B．若ΔH＞0，ΔS＜0，则任何温度下反应都不能自发进行C．若ΔH＞0，ΔS＞0，则低温时反应可自发进行D．若ΔH＜0，ΔS＜0，则低温时反应可自发进行解析◆若ΔH＜0，ΔS＞0，则ΔH－TΔS＜0，任何温度下反应都能自发进行，A项正确；若ΔH＞0，ΔS＜0，则ΔH－TΔS＞0，任何温度下反应都不能自发进行，B项正确；若ΔH＞0，ΔS＞0，则高温时，ΔH－TΔS＜0，即高温时反应可自发进行，C项错误；若ΔH＜0，ΔS＜0，则低温时，ΔH－TΔS＜0，即低温时反应可自发进行，D项正确。
《化学反应进行的方向》(课标)详解
2.熵判据：反应熵变与反应方向
• 1.衡量一个体系混乱度的物理量称为熵。
• 2.符号：用S表示。
• 3.单位：J·mol－1·K－1 T(K)=273+t(℃)
• 4.熵值S越大，体系混乱度越大。
同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。 5.大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的应体系提供能量。“帮助” 并不是指提供反应发生的温度和压强等反应条件，也不是点燃、 使用催化剂等等。一定的温度、一定的压强是反应所需要的条件。 很多场合下,提高温度,往往是为了加速反应。合成氨反应在常温常 压下，△G<0,是放热的自发反应。但是，常温常压下实际上无法 觉察到反应的发生，只有在高温、高压、催化剂存在下，才有实 际的应用价值。又如，硝酸铵NH4NO3的分解反应， △H<0 △S>0，在任何温度下都能自发进行。在常温常压下，反应速率慢， 难以观察到反应的发生。但加热到高温，或受猛烈撞击，发生爆 炸性分解：2NH4NO3=N2↑+O2↑+4H2O。撞击或加热大大提高反 应速率，发生剧烈分解。氢气氧气化合成水的反应在常温下也是 自发的。常温下将H2与O2混合，不能观察到有明显现象，在氢氧 燃料电池中，反应在常温下就能进行。在钯粉催化下H2与O2的混 合气体也能快速生成水。点燃氢气氧气，能迅速化合成水，也只 是加速了反应速率。
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H >0 △S>0 高温可行
反应总是在一定条件下进行的。要讨论反应的自发性， 也要指明反应条件。如果没有交代反应条件，只讲“某 某反应不自发”“某某反应自发”，实际上是指在常温 常压下进行的反应。“一定条件”指“一定的温度一定 压强”。例如，反应 CaCO3== CaO + CO2↑ 在常温常 压是非自发的，而在高温下则是自发发生的。 用吉布提 自由能计算公式（△G=△H-T△S）来判断反应能否自发 进行时，可以看到T对△G的值有影响，在某些情况下， 可能决定△G是大于0还是小于0；式中△H 是一个与温 度、压强有关的物理量。因此，讨论△G是大于0还是小 于0，实际上也是在一定温度与压强下进行的。
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。
化学反应中的自由能变化和反应方向
化学反应中的自由能变化和反应方向在化学反应中，自由能变化是一个重要的概念，它决定了反应是否能够自发进行。
自由能变化可以用自由能变化公式来表示：ΔG = ΔH - TΔS。
其中，ΔG表示自由能变化，ΔH表示焓变，T表示温度，ΔS表示熵变。
当ΔG < 0时，反应能够自发进行。
这是因为反应释放出的能量能够克服反应的活化能，使得反应得以进行。
相反，当ΔG > 0时，反应不能自发进行，需要外界提供能量才能进行。
在化学反应中，反应方向也是一个重要的概念。
反应方向决定了反应的进行方式。
根据质量作用定律，反应总是向着使自由能降低的方向进行。
因此，在化学反应中，反应方向与自由能变化密切相关。
通过研究化学反应中的自由能变化和反应方向，我们可以更好地理解化学反应的本质和规律，为实际生产和科学研究提供指导。
例如，在化工生产中，通过调节温度和压力等条件，可以改变反应的自由能变化和反应方向，从而实现高效的化学反应过程。
知识点：高二化学之化学反应的方向
知识点：高二化学之化学反应的方向
化学是高中生学好高中化学的重要组成部分，学好化学直接影响着高中三年理综的成绩。
下面是为大家汇总的高二化学之化学反应的方向。
一、化学反应的方向
1、反应焓变与反应方向放热反应多数能自发进行，即Delta;Hlt;0的反应大多能自发进行。
有些吸热反应也能自发进行。
如NH4HCO3与CH3COOH的反应。
有些吸热反应室温下不能进行，但在较高温度下能自发进行，如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。
2、反应熵变与反应方向熵是描述体系混乱度的概念，熵值越大，体系混乱度越大。
反应的熵变Delta;S为反应产物总熵与反应物总熵之差。
产生气体的反应为熵增加反应，熵增加有利于反应的自发进行。
3、焓变与熵变对反应方向的共同影响
Delta;H-TDelta;Slt;0反应能自发进行。
Delta;H-TDelta;S=0反应达到平衡状态。
Delta;H-TDelta;Sgt;0反应不能自发进行。
在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向Delta;H-TDelta;Slt;0的方向进行，直至平衡状态。
《化学反应进行的方向》 知识清单
《化学反应进行的方向》知识清单一、自发过程与自发反应1、自发过程在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程。
例如：水总是自发地从高处流向低处；热量总是自发地从高温物体传递到低温物体。
自发过程具有方向性，其逆过程在相同条件下是非自发的。
2、自发反应在给定条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应。
自发反应和非自发反应的判断依据是反应的焓变（ΔH）和熵变（ΔS）。
二、焓变与反应方向1、焓变（ΔH）化学反应中生成物与反应物的焓值差。
多数放热反应（ΔH ＜ 0）是自发的，因为体系能量降低，趋于稳定。
但也有一些吸热反应（ΔH ＞ 0）在一定条件下也是自发的。
2、焓判据用焓变来判断反应的自发性。
若ΔH ＜ 0，有利于反应自发进行；若ΔH ＞ 0，不利于反应自发进行。
然而，焓判据不是判断反应自发进行的唯一依据，有些吸热反应也能自发进行。
三、熵变与反应方向1、熵（S）用来描述体系混乱度的物理量。
体系的混乱度越大，熵值越大。
同一物质，在气态时熵值最大，液态次之，固态时熵值最小。
2、熵变（ΔS）生成物与反应物熵值的差。
对于有气体参与的反应，气体分子数增多的反应，熵值通常增大。
3、熵判据用熵变来判断反应的自发性。
若ΔS ＞ 0，有利于反应自发进行；若ΔS ＜ 0，不利于反应自发进行。
但熵判据也有局限性，有些熵减的反应在一定条件下也能自发进行。
四、复合判据（自由能变化）1、自由能变化（ΔG）ΔG ＝ΔH TΔS （T 表示热力学温度）2、判据当ΔG ＜ 0 时，反应能自发进行；当ΔG ＝ 0 时，反应处于平衡状态；当ΔG ＞ 0 时，反应不能自发进行。
3、应用通过计算ΔG，可以更准确地判断化学反应在给定条件下能否自发进行。
五、常见的自发反应1、酸碱中和反应例如：HCl ＋ NaOH ＝ NaCl ＋ H₂O ，这是一个放热且熵增的反应，有利于自发进行。
2、大多数化合反应如：H₂＋ Cl₂＝ 2HCl ，通常是放热反应，自发进行。
【知识点总结】2-2-课时1-化学反应的方向和判断依据-(苏教版选修4)
第二单元化学反应的方向和限度2-2 课时1 化学反应的方向和判断依据知能定位1.了解自发过程和化学反应的自发性。
2.通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。
3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
情景切入汽车尾气是现代化城市中的大气污染物，主要成分是NO和CO，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO+2CO==N2+2CO2这一方案是否可行？理论依据是什么呢？自主研习一、自发反应1.概念：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。
2.特点：具有方向性，即反应的某个方向在一定温度和压强下是自发的，而其逆方向在该条件下肯定不自发。
二、焓变与化学反应方向的关系1.自发过程的倾向由能量较高状态向能量较低状态转化。
2.焓变与化学反应方向的关系（1）放热反应：绝大多数都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得越多，反应越完全。
（2）吸热反应：有些也能自发进行。
（3）结论：反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
三、熵变与化学反应方向的关系1.熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号为S。
体系中微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。
2.熵变：反应前后体系熵的变化，符号为ΔS。
（1）若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的ΔS>0；反之，ΔS<0。
（2）同种物质，三态熵值大小顺序为S (g)> S (l)> S (s)。
3.熵变与化学反应方向的关系化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。
四、焓变与熵变对化学反应方向的共同影响体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。
判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。
在恒温、恒压时，1.ΔH<0,ΔS>0,则反应一定能自发进行；2.ΔH>0，ΔS<0,则反应一定不能自发进行；3.ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0,反应可能自发进行，也可能不自发进行，与反应的温度有关。
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用焓变与熵变综合判断反应方向
1 化学反应方向的判据
在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。
研究表明，在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为ΔH－TΔS。
ΔH－TΔS＜0 反应正向能自发进行
ΔH－TΔS＝0 反应达到平衡状态
ΔH－TΔS＞0 反应正向不能自发进行
上述判据可表述为在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。
2 反应方向的吉布斯自由能判据
（1）吉布斯自由能
①符号：G。
②定义式：G＝H－TS。
（2）吉布斯自由能变（ΔG）
①含义：表示一个封闭体系在等温、等压条件下做最大非体积功的能力。
②表达式：ΔG＝ΔH－TΔS。
（3）吉布斯自由能判据
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，反应的方向可依据ΔG来判断。
ΔG＜0 反应正向能自发进行
ΔG＝0 反应达到平衡状态
ΔG＞0 反应正向不能自发进行
在以上条件下，自发反应总是朝着吉布斯自由能减小的方向进行，直至达到平衡状态。
名师提醒
（1）ΔH与ΔS共同影响一个化学反应在一定条件下能否自发进行。
若只简单地用焓变或熵变中的一个来判断同一个化学反应的方向，可能会出现相反的判断结果。
所以在判断化学反应的方向时，应该同时考虑两个因素，用ΔH－TΔS作为判据。
（2）化学反应方向与反应条件有关，不能随意将常温、常压下的结论用于其他温度、压强条件下发生的反应。
（3）“ΔH－TΔS判据”只能用于判断等温、等压条件下的反应，不能用于判断其他条件（如等温、等容）下的反应。
（4）“ΔH－TΔS判据”只能用于判断等温、等压及除了体积功以外不做其他功条件下反应正向自发进行的趋势，即反应发生的可能性，但它并不能说明在该条件下可能正向自发进行的反应能否实际发生，这是因为反应能否实际发生还涉及反应速率问题。
如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者会发生腐蚀。
3 温度对化学反应方向的影响
在判断等温、等压及除了体积功以外不做其他功条件下的反应的方向时，需要同时考虑焓变、熵变和温度因素，用ΔH－TΔS作为判据进行判断。
对于给定条件下不能正向自发进行的化学反应，可以通过改变反应条件（如温度、压强、浓度）使反应能够正向自发进行。
一定条件下，温度与反应方向的关系如图2－1－3所示。
当ΔH、ΔS符号相同时，反应方向与温度有关；当ΔH、ΔS符号相反时，反应方向与温度无关。
图2－1－3
记忆口诀
第一象限大大高可行；第二象限小大任意行。
第三象限小小低可行；第四象限大小皆不行。
（口诀中ΔH在前，ΔS在后，“大”或“小”指的是ΔH、ΔS与0的大小关系，“高”或“低”指的是温度的高低）。
4 对化学反应方向判断的讨论
说明◆
假设反就的焓变、熵变不随温度的改变而变化。
典例详析
例4－7（2021天津八中月考）
25 ℃、1.01×105 Pa时，反应2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g）ΔH＝＋56.7 kJ/mol能自发进行的原因是（）
A．该反应是吸热反应
B．该反应是放热反应
C．该反应是熵减小的反应
D．该反应的熵增效应大于能量效应
解析◆在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。
题给反应属于气体物质的量增大的反应，是熵增加的反应，ΔS＞0；该反应是吸热反应，ΔH ＞0，且能自发进行，故ΔH－TΔS＜0，TΔS＞ΔH，说明熵增效应大于能量效应。
答案◆D
例4－8
下列反应一定不能正向自发进行的是（）
A．2KClO3（s）===2KCl（s）＋3O2（g）ΔH＝－78.03 kJ/mol ΔS＝＋494.4 J/（mol·K）
B．CO（g）===c（s，石墨）＋1
2
O2（g）ΔH＝＋110.5 kJ/mol ΔS＝－89.4 J/（mol·K）
C．4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）===4Fe（OH）3（s）ΔH＝－444.3 kJ/mol ΔS ＝－280.1 J/（mol·K）
D．NH4HCO3（s）＋CH3COOH（aq）===CO2（g）＋H2O（l）＋CH3COONH4（aq）ΔH
＝＋37.30 kJ/mol ΔS＝＋184.0 J/（mol·K）
解析◆A项反应为熵增加的放热反应，在任何温度下都有ΔH－TΔS＜0，因此该反应一定能正向自发进行；B项反应为熵减小的吸热反应，在任何温度下都有ΔH－TΔS＞0，故该反应一定不能正向自发进行；C项反应为熵减小的放热反应，在低温时可能有ΔH－TΔS＜0，因此该反应在低温下能正向自发进行；D项反应为熵增加的吸热反应，在高温时可能有ΔH－TΔS＜0，因此该反应在高温下能正向自发进行。
答案◆B
例4－9
下列说法正确的是（）
A．ΔH＜0的化学反应均是自发反应
B．ΔS＜0的反应均不能自发进行
C．2C（s）＋O2（g）===2CO（g）的ΔH＜0、ΔS＞0，该反应一定能自发进行
D．MgCl2（l）===Mg（s）＋Cl2（g）的ΔH＞0、ΔS＞0，该反应一定不能自发进行
解析◆对于ΔH＜0（放热）的化学反应，当ΔS＜0时，ΔH－TΔS可能大于0，故可能为非自发反应，A项错误。
对于ΔS＜0（熵减小）的反应，当ΔH＜0时，ΔH－TΔS可能小于0，故可能为自发反应，如在一定条件下铝热反应可以自发进行，B项错误。
在一定温度和压强下，ΔH＜0，ΔS＞0的反应一定能自发进行，ΔH＞0，ΔS＞0的反应在高温下有可能自发进行，C项正确，D项错误。
答案◆C
例4－10（2021安徽合肥月考）
下列内容与结论相对应的是（）
解析◆物质由气态变为液态，体系无序程度减小，ΔS＜0，A项错误：硝酸铵溶于水是熵增加的吸热过程，ΔS＞0，B项正确；一个反应的ΔH＞0、ΔS＞0，根据二者的共同影响可知，
高温时可以使ΔH－TΔS＜0，即高温条件下，反应能自发进行，C项错误；由ΔH＜0、ΔS ＞0知，ΔH－TΔS＜0，故该反应在任何温度下都能自发进行，D项错误。
答案◆B
例4－11
下列反应在任何温度下均能正向自发进行的是（）
A．2N2（g）＋O2（g）－2N2O（g）ΔH＝＋163 kJ·mol-1
B．Ag（s）＋1
2
Cl2（g）===AgCl（s）ΔH＝－127 kJ·mol-1
C．HgO（s）===Hg（l）＋1
2
O2（g）ΔH＝＋91 kJ·mol-1
D．H2O2（aq）===1
2
O2（g）＋H2O（l）ΔH＝－94.65 kJ·mol-1
解析◆A项，ΔH＞0、ΔS＜0，该反应在任何温度下均不能正向自发进行，错误；B项，ΔH ＜0、ΔS＜0，该反应在低温下能正向自发进行，错误；C项，ΔH＞0、ΔS＞0，该反应在高温下能正向自发进行，错误；D项，ΔH＜0、ΔS＞0，该反应在任何温度下均能正向自发进行，正确。
答案◆D。