第二章重难点十二 焓变与熵变
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：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。
化学反应中的熵变与焓变热力学动力学热力学
化学反应中的熵变与焓变热力学动力学热力学化学反应中的熵变与焓变：热力学动力学与热力学在化学反应中，熵变和焓变是热力学中重要的概念。
熵变描述了系统的无序程度的改变，而焓变表示了系统内外能量的变化。
熵变和焓变的研究可以帮助我们理解化学反应的动力学和热力学特性。
本文将就化学反应中的熵变和焓变进行探讨，以及它们在热力学动力学和热力学中的应用。
一、熵变：描述无序程度的变化在化学反应中，系统的熵变表示系统内的无序程度的变化。
熵是热力学中一个重要的物理量，它描述了系统内能量的分布状态。
熵变的计算可以通过以下公式得到：ΔS = S（产物） - S（反应物）其中，ΔS表示熵变的变化值，S（产物）表示反应产物的熵，S （反应物）表示反应物的熵。
熵变可以分为两种情况：正熵变和负熵变。
正熵变表示系统的无序程度增加，而负熵变表示系统的无序程度减小。
根据熵变的正负值可以判断反应过程中系统的无序程度是增加还是减小。
根据熵变的计算，我们可以得出以下几个结论：1. 固体物质的熵值较低，液体的熵值较高，气体的熵值最高。
2. 反应物的摩尔数越多，熵变越大。
3. 温度升高时，熵变通常为正。
二、焓变：描述能量的变化焓变是描述系统内外能量变化的物理量，在化学反应中起到了重要的作用。
焓变的计算可以通过以下公式得到：ΔH = H（产物） - H（反应物）其中，ΔH表示焓变的变化值，H（产物）表示反应产物的焓，H （反应物）表示反应物的焓。
焓变可以分为两种情况：正焓变和负焓变。
正焓变表示反应过程中系统吸收了热量，而负焓变表示反应过程中系统释放了热量。
根据焓变的正负值可以判断反应过程中热量的吸放情况。
根据焓变的计算，我们可以得出以下几个结论：1. 反应放热时，焓变为负；反应吸热时，焓变为正。
2. 反应的焓变与反应物和产物的化学键的稳定性有关，反应物的化学键破裂需要吸收能量，产物的化学键形成则释放能量。
3. 反应的反应物和产物的物态改变也会影响焓变的大小。
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。
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
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！。
工科化学答案第二章化学反应进行的方向和限度
第二章 化学反应进行的方向和限度教学内容1. 焓变与变化方向；2. 熵变与变化方向；3. 吉布斯函数变与变化方向；4. 化学反应的限度——化学平衡。
教学要求理解标准熵、标准生成吉布斯函数变、标准平衡常数等有关概念；掌握反应的熵变与吉布斯函数变的求算方法；熟悉等温等压条件下化学反应进行方向的判断方法；掌握吉布斯方程及转化温度的计算方法；掌握标准平衡常数（ΘK ）的表达和ΘK 与标准吉布斯函数变的关系及化学平衡的相关计算；了解影响化学平衡移动的有关因素。
知识点与考核点1．熵（S ）系统内微观质点混乱度的量度。
Ωln k S =（k 是Boltzmann 常数，Ω是微观状态数（与混乱度密切相关）。
熵是状态函数。
2． 热力学第三定律在0K 时，任何纯物质、完整晶体的绝对熵为0，（固体在0K 时，任何物质的 热运动停止，只有一种微观状态，即Ω=1）。
3． 标准摩尔熵（θm S ）一定温度下，1mol 纯物质在标准情况下的规定熵。
人为规定：处于标准条件下的水合H + 离子的标准熵为零，其它离子的标准熵为其相对值。
4．影响熵的因素① 相同物质S g ＞ S l ＞ S s ；② 分子数越多、分子量越大、物质结构越复杂，熵越大； ③ 固体溶解于水，熵增加，而气体溶解于水，熵减小； ④ 温度越高，熵越大。
5．反应熵变的计算对化学反应a A + f F ＝ g G + d D=θ∆m r S gS θm ，G + dS θm ，D – aS θm ，A – fS θm ，F ＝∑θνBB ,m B S 。
注意：①计量系数；②物质的聚集状态。
6． 熵变与化学反应方向等温等压条件下，熵变大于零（S ∆＞ 0）有利于变化过程自发进行，但 不能单独作为判断化学反应方向的标准。
7． 焓变与化学反应方向等温等压条件下，焓变小于零（H ∆＞ 0）有利于变化过程自发进行，但 不能单独作为判断变化过程方向的标准。
8． 吉布斯函数TS H G -= （G 为状态函数，为复合函数）。
化学热力学中的焓变与熵变计算
化学热力学中的焓变与熵变计算化学热力学是研究化学反应中能量变化的学科，其中焓变和熵变是关键的物理量。
焓变代表了化学反应中物质的能量变化，熵变则代表了系统的无序程度变化。
在化学反应中，我们可以通过计算焓变与熵变来了解反应的热力学性质以及反应的驱动力。
本文将介绍焓变与熵变的概念并讨论如何计算它们。
一、焓变的计算焓变可以通过反应前后系统的热量变化来计算。
热量是物质的能量，它可以转化为焓变。
在化学反应中，可以通过量热实验来测量反应过程中的热量变化，进而计算出焓变的数值。
例如，考虑以下简单的反应方程式：A +B → C如果我们知道反应发生前后系统的热量变化，就可以计算出焓变ΔH。
根据热力学的基本原理，焓变ΔH等于反应前后系统所吸收或放出的热量。
当反应吸热时，ΔH为正值；当反应放热时，ΔH为负值。
二、熵变的计算熵变可以通过反应前后系统的无序程度变化来计算。
熵是衡量系统无序程度的物理量，熵变则表示系统无序度的变化。
在化学反应中，计算熵变需要考虑反应涉及的物质的状态变化。
根据热力学的基本原理，熵变ΔS等于反应产生的物质的熵与反应消耗的物质的熵之差。
我们可以使用下面的方程来计算熵变：ΔS = ΣS(pr oducts) - ΣS(reactants)其中，ΣS(products)表示反应产物的熵总和，ΣS(reactants)表示反应物的熵总和。
需要注意的是，每种物质的熵可以在热力学数据表中找到。
三、焓变与熵变的关系焓变与熵变的关系可以通过熵与焓的和来描述。
根据吉布斯自由能（Gibbs free energy）的定义，我们知道ΔG = ΔH - TΔS其中，ΔG表示体系的吉布斯自由能，ΔH表示焓变，ΔS表示熵变，并且T表示反应发生的温度。
这个方程表明了当焓变与熵变同时发生时，体系的吉布斯自由能将有所改变。
根据上述方程，我们可以看到，当焓变ΔH为负值且熵变ΔS为正值时，ΔG一定为负值，这意味着反应是自发进行的。
反之，当焓变ΔH为正值且熵变ΔS为负值时，ΔG一定为正值，说明反应是不自发进行的。
焓变和熵变的计算公式_概述及解释说明
焓变和熵变的计算公式概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文将详细介绍焓变和熵变的计算公式，并对其进行解释和说明。
焓变和熵变是热力学中重要的物理量，用于描述系统在化学反应和相变过程中所发生的能量变化和混乱度增加。
了解焓变和熵变的计算方法对于理解化学反应、相变过程以及能量转换机制具有重要意义。
1.2 文章结构本文分为五个部分，每个部分都涵盖了特定主题。
首先，引言部分将简要概述文章内容，并介绍文章结构。
然后，第二部分将重点介绍焓变的计算公式，包括定义、方程推导和应用示例。
接着，第三部分将详细讨论熵变的计算公式，同样包括定义、方程推导和应用示例。
在第四部分中，我们将探讨焓变和熵变之间的关系，并进行理论基础、影响因素分析以及实际应用案例分析。
最后，在第五部分中，我们将总结论点与发现，讨论该领域目前存在的问题与不足之处，并展望今后进一步开展相关研究的方向。
1.3 目的本文旨在全面介绍焓变和熵变的计算公式，使读者能够深入了解这两个重要概念及其在化学反应和相变过程中的应用。
通过详细说明公式的推导和应用示例，希望读者能够掌握正确计算焓变和熵变的方法，并理解它们与能量转换和系统混乱度增加之间的关系。
同时，本文也将探讨这些概念在实际中的应用案例，以展示它们对于科学研究、工程设计以及能源利用等方面的重要性。
愿本文能为读者提供全面准确的知识基础，并引发更多对焓变和熵变问题的思考与讨论。
2. 焓变计算公式2.1 定义焓变（ΔH）是热力学中用来描述化学反应或物质状态改变时的能量变化的物理量。
它表示在一定条件下，系统的焓（H）发生的变化。
焓变可以为正、负或零，分别代表着吸热、放热和无热效应。
2.2 方程推导根据热力学第一定律，焓变与系统吸收或释放的热量（q）之间存在关系。
当系统处于恒压条件下，焓变可以通过以下公式进行计算：ΔH = q其中，ΔH表示焓变，单位为焦耳（J）；q表示吸收或释放的热量，单位也为焦耳（J）。
除了恒压条件下的计算公式外，在常温和常压下，对于理想气体反应也存在另一种常用的计算公式。
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，
热力学中的焓变与熵变
热力学中的焓变与熵变热力学是研究能量转化和传递的科学分支，它描述了物质和能量之间的关系。
在热力学中，焓变和熵变是两个重要的概念。
本文将探讨焓变和熵变的含义、计算方法以及它们在热力学中的应用。
一、焓变的概念与计算方法焓变是指在恒压条件下，系统在化学反应或物理过程中吸收或释放的热量变化。
焓变用ΔH表示，其中Δ表示变化量。
焓变可以通过实验测定或计算得到。
计算焓变的方法有两种，一种是通过实验测量反应物和生成物的热量差，另一种是利用热力学数据表中的标准生成焓值进行计算。
例如，当我们研究燃烧反应时，可以通过测量反应物和生成物的热量差来确定焓变。
而对于无法直接测量的反应，可以利用热力学数据表中的标准生成焓值进行计算。
焓变的正负表示热量的吸收或释放，正值表示系统吸热，负值表示系统放热。
焓变的单位通常用焦耳（J）或千焦（kJ）来表示。
二、熵变的概念与计算方法熵变是指系统在化学反应或物理过程中的混乱程度的变化。
熵变用ΔS表示，其中Δ表示变化量。
熵变可以通过实验测定或计算得到。
计算熵变的方法也有两种，一种是通过实验测量系统的混乱程度的变化，另一种是利用热力学数据表中的标准熵值进行计算。
例如，当我们研究溶解反应时，可以通过测量溶液中的溶质的混合程度的变化来确定熵变。
而对于无法直接测量的反应，可以利用热力学数据表中的标准熵值进行计算。
熵变的正负表示系统的有序程度的增加或减少，正值表示系统的混乱程度增加，负值表示系统的混乱程度减少。
熵变的单位通常用焦耳/开尔文（J/K）或千焦/开尔文（kJ/K）来表示。
三、焓变与熵变的关系焓变和熵变在热力学中是密切相关的。
根据热力学第一定律，焓变等于系统吸收的热量与对外做功的和。
而根据热力学第二定律，熵变是系统与环境之间的能量转化的不可逆性度量。
焓变与熵变之间的关系可以通过热力学基本方程来描述。
根据热力学基本方程，焓变的变化量等于系统的熵变与温度之积。
即ΔH = TΔS，其中ΔH表示焓变的变化量，ΔS表示熵变的变化量，T表示温度。
化学平衡的熵变和焓变解题
计算过程中注意事项
准确测量
在实验过程中，需要准确测量反 应物和产物的质量、温度等参数
，以保证计算结果的准确性。
选择合适公式
根据具体反应类型和条件，选择 合适的焓变计算公式，避免使用 错误的公式导致计算结果偏差。
考虑副反应
在反应过程中，可能存在副反应 或反应不完全的情况，需要对这 些因素进行修正，以得到更准确
对于孤立系统，若反应的熵变（ΔS）大于0，且焓变（ΔH）小于0，则反应一定能自发进行。若ΔS小于0，但ΔH 也小于0，且|ΔH|>|TΔS|时，反应在低温下可能自发进行。若ΔS大于0，但ΔH大于0，且|ΔH|<|TΔS|时，反应在 高温下可能自发进行。
注意事项
自发反应是指在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应，但并不意味着反应速率一定快或平衡一定向正反 应方向移动。
实际应用举例与技巧分享
应用举例
判断化学反应是否能自发进行； 解释某些自然现象或学现象； 指导合成新材料或新物质等。
技巧分享
熟练掌握熵增原理和自发性判断 依据；注意分析反应前后气体分 子数的变化；结合具体情境进行 灵活应用。
典型例题分析与解答
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
例题1
已知某反应的ΔH<0， ΔS>0，则该反应在任 何温度下都能自发进行 吗？为什么？
【解答】根据平衡常数表达式 K = [C]^2 / [A] * [B]，代入已知浓度值计 算得 K_c = 1^2 / (0.5 * 0.2) = 10， 与已知平衡常数 K = 4 不相等，因此 该反应未达到平衡状态。要使反应达 到平衡状态，需要调整反应条件使 K_c 值等于 K 值。
【例题2】在某温度下，将 H2 和 I2 各 0.10 mol 的气态混合物充入 10 L 的密闭容器中，充分反应，达到平衡 后，测得 c(H2) = 0.0080 mol/L。试 求该反应的平衡常数 K 值，并判断该 反应是放热反应还是吸热反应。
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。
《第二章第三节化学反应的方向》教学设计教学反思-2023-2024学年高中化学人教版19选修1
《化学反应的方向》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解化学反应方向的微观本质，掌握熵增原理及其应用。
2. 学会从热力学角度分析化学反应的可能性与可能性大小。
3. 培养科学思维和推理能力，提高分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：理解熵增原理，掌握从热力学角度分析化学反应方向的方法。
2. 教学难点：运用熵增原理解决实际问题，理解微观粒子的统计规律。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、图表、案例等。
2. 准备实验设备，进行实验演示。
3. 准备相关视频、动画等多媒体素材。
4. 设计课堂互动环节，引导学生思考和讨论。
5. 准备练习题，用于学生巩固知识。
四、教学过程：本节课的教学目标是让学生理解化学反应的方向，掌握化学反应进行的方向和方向的判断方法。
在教学过程中，我将采用以下步骤：1. 引入课题：首先，我会通过一些简单的化学反应实例，让学生了解化学反应的方向对于实际应用的重要性。
同时，通过这些实例，让学生感受到化学反应的方向并不是唯一的，从而引发学生对化学反应方向的兴趣和好奇心。
2. 讲授化学反应方向的概念：在引入课题之后，我将详细介绍化学反应方向的概念，包括焓变、熵变等概念。
通过讲解这些概念，让学生了解化学反应方向是由哪些因素决定的。
3. 讲解熵变和化学反应方向的关系：熵是衡量混乱度的物理量，而熵变则是衡量物质系统混乱度变化的物理量。
我将通过实例讲解熵变和化学反应方向的关系，让学生理解为什么熵增加的反应更容易进行。
4. 课堂讨论与实验：为了让学生更好地理解化学反应方向，我将组织学生进行课堂讨论和实验。
讨论部分，学生可以分组讨论生活中的化学反应实例，分析它们进行的方向。
实验部分，学生将进行一些简单的化学实验，如溶解、结晶等，通过实验观察化学反应的方向。
5. 总结与反馈：在课堂结束之前，我将总结本节课的内容，强调化学反应方向的重要性以及如何判断化学反应的方向。
同时，我会鼓励学生提出自己对本节课的疑问和收获，以便于进行反馈和改进。
焓变和熵变关系
焓变和熵变关系嘿，朋友们！今天咱来聊聊焓变和熵变这对奇妙的“小伙伴”。
你想想啊，这焓变就像是个管能量的“小精灵”。
它决定着反应过程中能量的收支情况呢。
要是焓变是负的，那就好比是给反应发了一笔“能量奖金”，反应就容易欢快地进行下去；要是正的呢，就像是反应得交“能量税”，可能就不那么乐意发生啦。
再来说说熵变，它呀，就像是个衡量混乱程度的“小裁判”。
一个系统要是变得更混乱了，熵就增加啦，要是变得更有序，熵就减少咯。
好比说你那乱七八糟的房间，东西扔得哪儿都是，这熵可就大啦！但你要是花时间好好整理，把东西都归置整齐，熵不就变小了嘛。
那焓变和熵变之间又有啥关系呢？这就好比是一场拔河比赛呀！焓变说往左，熵变说往右，反应到底往哪儿走，就得看它们俩谁的力气大啦。
有时候焓变占了上风，反应就按照它的意思来；有时候熵变更厉害，反应就得听它的。
比如说有些反应，焓变是正的，按道理说不太容易发生，可要是熵变增加得特别多，就像那拔河比赛中熵变这边突然来了好多帮手，一下子就把反应拉向它那一边啦，反应也就能进行下去了。
反过来，有些反应焓变是负的，本该很容易进行，可要是熵变减少得厉害，就像焓变这边突然力量变强了，也可能让反应不那么顺利进行。
咱生活中也到处能看到焓变和熵变的影子呢！就拿做饭来说吧，食材变成美味佳肴，这过程中有能量的变化，这就是焓变在起作用呀；而食材从原本的各自分开变得融合在一起，混乱度也有了变化，这不就是熵变嘛。
还有啊，你看那四季更替，冬天的时候冷啊，能量好像少了似的，这焓变就有了影响；而春天万物复苏，变得生机勃勃，混乱度增加了，熵变又在“捣鼓”呢。
所以啊，焓变和熵变这俩可真是一对形影不离的好“伙伴”，它们在各种化学反应和生活现象中都起着至关重要的作用呢。
咱可得好好认识它们，理解它们之间的关系，这样才能更好地理解这个奇妙的世界呀！反正我是觉得它们特别有意思，特别神奇，你们觉得呢？原创不易，请尊重原创，谢谢!。
熵变和焓变
熵变和焓变
熵变和焓变是热力学中最重要的概念，它们对深入理解熵、热，热能有着重要的作用。
熵变指的是系统熵的变化，是指在固定势能外，熵总体上发生变化的情况。
它是测量一种物质改变后，能量无效性以及混乱程度发生变化的量度。
熵变定义为：物质之间能量改变时，总能量内部无效对外发生的改变程度，或者说，物质的总的熵发生改变的过程。
焓变是指物质在其他参数（即势能不变时），它在固有熵变化之外，发生改变的能量，也就是说，物质在保持固定总熵的情况下发生变化时，需要消耗的能量。
焓变一般可分为热焓变和体积焓变，它们都与温度有关。
对于热焓变，只有当物质的温度发生变化时，物质的总的焓才会发生变化，所以热焓变与温度改变有关。
在物质温度改变的同时，物质的热弹性也会改变，即物质的容积在温度的作用下也会改变，这就是体积焓变。
体积焓变常常也被称为熵改变。
熵变和焓变都是物质发生变化时发生的物质属性变化，他们都可以在热力学宏观范畴内出现。
但不同于熵变，焓变则是当物质发生熵变时，需要消耗更多的能量。
这也是为什么熵变和焓变都是热力学中最重要的概念，理解它们，可以更方便地深入理解熵、热和热能。
理想气体的焓变和熵变公式
理想气体的焓变和熵变公式理想气体这玩意儿，在咱们物理的世界里可真是个重要的角色。
特别是它的焓变和熵变公式，那可是藏着不少奥秘呢！咱们先来说说理想气体的焓变。
焓变这东西，简单来讲，就是在一定条件下，系统的焓值发生的变化。
对于理想气体，焓变的公式是ΔH = nCpΔT 。
这里的 n 表示气体的物质的量，Cp 是定压摩尔热容，ΔT就是温度的变化量。
我给您举个例子哈。
有一次我在实验室里，正在研究一个封闭容器中的理想气体。
那容器就像一个神秘的小世界，里面的气体分子在不停地蹦跶。
我通过控制温度和压强，观察气体的状态变化。
当时我想让温度升高 50 摄氏度，已知气体的物质的量是 2 摩尔，定压摩尔热容是 29.1 J/(mol·K)，通过焓变公式一算，就能清楚知道焓值的变化情况啦。
再来说说熵变。
理想气体的熵变公式是ΔS = nCvln(T2/T1) +nRln(V2/V1) 。
这里的 Cv 是定容摩尔热容，T1 和 T2 是初始和最终温度，V1 和 V2 是初始和最终体积，R 是理想气体常数。
记得有一回，我带着学生们做实验，就是为了让他们直观地理解熵变。
我们弄了一个能改变体积和温度的装置，让学生们自己动手操作，观察数据的变化。
看着他们那好奇又专注的眼神，我心里特别欣慰。
通过实验和公式的计算，他们对熵变有了更深刻的理解。
理想气体的焓变和熵变公式，在实际应用中那可是大有用处。
比如说在热力工程中，工程师们要设计高效的热机、制冷系统，就得靠这些公式来精确计算和优化。
在化学领域，研究化学反应中的能量变化和物质的混乱程度，也离不开它们。
不过，要真正掌握这些公式可不容易。
得反复练习，多做题目，多结合实际情况去思考。
就像学骑自行车，一开始可能摇摇晃晃，但只要坚持不懈，多骑多练，就能熟练掌握，自由驰骋啦！总之，理想气体的焓变和熵变公式虽然有点复杂，但只要我们用心去学，多动手实践，就能揭开它们神秘的面纱，让它们为我们所用。
高三化学复习《化学选修4》第2章 第1节鲁教版知识精讲
高三化学复习《化学选修4》第2章 第1节鲁教版【本讲教育信息】一 教学内容：高考第一轮复习 《化学选修4》 第2章 化学反应的方向、限度和速率 第1节 化学反应进行的方向 1 反应焓变与反应方向。
2 反应熵变与反应方向。
3 焓变与熵变对反应方向的共同影响。
二 教学目的1、理解焓、焓变、熵、熵变的概念。
2、理解化学反应方向与焓变和熵变之间的关系。
3、掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据。
4、能够利用化学反应的焓变和熵变说明化学反应的方向。
三 重点和难点1、焓变和熵变对化学反应方向的共同影响。
2、根据定量关系式：△H – T △S 及给定的数据判断反应方向。
四 考点分析本节内容是新课改教材中新加知识，估计在高考中的主要考查点是： 1 焓变与熵变的概念及简单计算。
2 焓变与反应方向的关系。
3 熵变与反应方向的关系。
4 焓变与熵变对反应方向的共同影响。
5 利用定量关系式：△H – T △S 及给定的数据判断反应方向。
五 知识要点1 熵的含义是__________________，符号是__________________。
2 焓是指____________________________________，符号为__________________。
3 熵变是指______________________________________________________4 焓变是指______________________________________________________5 ()()()g CO s CaO s CaCO 23+=反应在K 298时的△H-T △S 为__________。
已知△H=·1mol -，△S=·1mol -·1K -6 在温度、压力一定的条件下，自发反应总是向___________的方向进行，直至达到平衡状态。
7 ()()()s Cl NH g NH g HCl 43=+反应在298K 时的△H=·1mol -；△H-T △S=1mol kJ -⋅，则△S=___________。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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．
【重难点指数】★★★★
【重难点考向一】反应熵变的判断
【例1】下列反应中，熵减小的是()
A．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) B．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
C．MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) D．2CO(g)=2C(s)+O2(g)
【答案】D
【重难点点睛】考查熵变的判断，物质的由固态或液态变为气态，或生成的气体越多，则混乱度越大，熵值越大，反之越小。
【重难点考向二】焓变、熵变好温度共同判断反应能否自发进行
【例2】某反应2AB(g)⇌C(g)+3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的△H、△S应为()
A．△H＜0，△S＞0 B．△H＜0，△S＜0 C．△H＞0，△S＞0 D．△H＞0，△S＜0
【答案】A
【解析】A．△H＜0，△S＞0时，△G=△H-T•△S＜0，在室温一定能自发进行，故A错误；B．△H ＜0，△S＜0时，在低温下能自发进行，故B错误；C．△H＞0，△S＞0时，在室温下不
能自发进行，在高温下能自发进行，故C正确；D．△H＞0，△S＜0时，任何温度下反应都不能自发进行，故D错误；故选C。
【名师点睛】考查反应能否自发进行的判断，注意根据自由能判据的应用，当△G=△H-T•△S＜0时，反应能自发进行，△G=△H-T•△S＞0时，反应不能自发进行，据此分析。
【重难点考向三】化学反应自发进行与焓变、熵变的关系
【例3】下列说法中正确的是()
A．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应
B．自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C．熵增加且放热的反应一定是自发反应
D．非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】C
【名师点睛】考查化学反应自发进行的判断依据，反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，反应是否自发进行，由熵变、焓变、温度共同决定。
1．下列说法正确的是()
A．自发反应都是熵增大的反应
B．升高温度可以抑制盐类的水解
C．凡是放热反应都是自发的
D．盐类的水解是吸热反应
【答案】D
【解析】反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据，当△G=△H-T•△S＜0判断反应能自发进行，熵减的、放热的反应和吸热的、熵增加的反应在一定温度下也能满足△H-T•△S ＜0而自发进行，故A、C错误；盐类水解是酸碱中和反应的逆过程，属于吸热反应，升
高温度平衡向吸热方向移动，促进盐类的水解，故B错误；D正确；故选D。
【名师点睛】考查反应自发进行的判断依据和盐类水解的规律，反应能否自发进行可以依据△G=△H-T•△S＜0判断，盐类水解是酸碱中和反应的逆过程，属于吸热反应，升高温度平衡向吸热方向移动，据此解答。
2．深海中存在可燃冰(CH4•nH2O固体)，已知：CH4•nH2O(s)⇌CH4(g)+nH2O(l)-Q(Q＞0)深海中能够存在可燃冰，是因为深海具有以下条件中的()
A．低温高压B．高温低压C．低温低压D．高温高压
【答案】A
【解析】CH4•nH2O(s)⇌CH4(g)+nH2O(l)-Q(Q＞0)正反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，增大压强，平衡逆向移动，因此深海中能够存在可燃冰是因此深海具备了低温、高压，故选A。
3．反应CH3OH(g)+NH3(g)═CH3NH2(g)+H2O(g)在高温下才能自发向右进行，则该反应的△H、△S应为()
A．△H＞0、△S＜0 B．△H＜0、△S＞0 C．△H＞0、△S＞0 D．△H＜0、△S ＜0
【答案】C
【名师点睛】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，据此判断。
4．下列说法中，正确的是()
A．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
B．自发反应在恰当条件下才能实现
C．自发反应在任何条件下均能实现
D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
【答案】B
【解析】A．熵减小焓变是放热的反应低温可以自发进行，熵增大△S＞0，△H＞0，低温下可以是△H-T△S＞0，故A错误；B．自发反应在恰当条件下才能实现，△H-T△S＜0只是
反应进行的可能，故B正确；C．自发反应在一定条件下可以实现是一种可能，但不是所有条件都能进行，大多需要一定条件才能发生，故C错误；D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值，气体＞液体＞固体，故D错误；故选B。
【名师点睛】考查了反应自发进行的判断依据，主要是自发进行的反应往往需要一定条件才能进行，自发进行的反应判断依据是△H-T△S＜0；反应自发进行的判断由焓变、熵变、温度共同决定；同一种物质的熵变，气体大于液体大于固体。
5．下列有关焓(H)判据和熵(S)判据的叙述正确的是()
A．△H＞0的反应使体系能量升高，不能自发进行
B．△H＜0的反应使体系能量降低，无需加热便能自发进行
C．在与外界隔离的体系中，自发过程将导致熵增大
D．熵增原理说明△S＜0过程在任何条件下都不能自发进行
【答案】C
【名师点睛】考查了反应能否自发进行的判据，把握△H-T△S＜0是反应自发进行的唯一判据是解题的关键，熵变与焓变都与反应能否自发进行有关，但都不是唯一因素，反应能否自发进行应依据△H-T△S是否小于0判断。