焓变与熵变对反应方向影响
热化学方程式的焓变与熵变反应的能量与混乱平衡
热化学方程式的焓变与熵变反应的能量与混乱平衡热化学方程式是描述化学反应中能量变化的重要工具。
焓变（ΔH）和熵变（ΔS）是热力学中用来描述反应能量和混乱程度的参数。
本文将介绍焓变和熵变的概念，以及它们在反应能量和混乱平衡中的作用。
一、焓变（ΔH）：描述反应能量的变化焓变是指在化学反应中，系统吸收或释放出的热量。
它用符号ΔH表示，单位为焦耳（J）或千焦（kJ）。
焓变的正负可以判断反应是放热还是吸热。
当焓变为正时，表示反应是吸热反应，系统吸收了热量；当焓变为负时，表示反应是放热反应，系统释放了热量。
焓变与反应热量之间的关系由反应热量定律表示：ΔH = q / n其中ΔH为焓变，q为反应所释放或吸收的热量，n为反应物的摩尔数。
反应热量定律表明焓变与反应物的量成正比，可以通过实验测定获得。
二、熵变（ΔS）：描述反应混乱程度的变化熵变是描述系统混乱程度的指标，用符号ΔS表示，单位为焦耳/摩尔·开尔文（J/(mol·K)）。
熵是热力学中的一个重要概念，代表了系统的无序程度。
熵变的正负可以判断反应中物质的混乱程度增加还是减少。
熵变与反应的混乱程度有关，可以通过化学物质的状态变化来理解。
当物质由固态转化为液态或气态时，其分子的无序程度增加，熵值也会增加。
而当物质由气态或液态转化为固态时，熵值减少。
因此，化学反应中物质相变的过程会导致熵变的变化。
三、焓变和熵变对反应能量与混乱平衡的影响焓变和熵变是热力学中的两个重要参数，它们共同决定了化学反应的能量变化和混乱程度。
根据吉布斯自由能（G）的定义，可以得到如下关系式：ΔG = ΔH - TΔS其中ΔG表示反应过程的自由能变化，ΔH表示焓变，ΔS表示熵变，T表示温度。
根据这个关系式，可以判断反应的驱动力和反应的进行方向。
当ΔG小于0时，表示反应是自发进行的，有利于产生生成物。
这意味着焓变和熵变的变化方向是相互促进的。
当焓变和熵变均为负值时，反应是自发放热反应。
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。
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：)()()(22g CO g O g C =+ 15.393)(-⋅-=∆mol KJ T H c mr θ )()()(2aq Cl aq H g HCl O H ∞+∞−−→−-+ 114.75)(-⋅-=∆mol KJ T H c mr θ )(02)(2)(2)(22l H s AgCl g HCl s O Ag +=+ 19.324)(-⋅-=∆mol KJ T H c mr θ 注：)(c mr T H θ∆：上标“θ”代表压力为标准压力θp ,c T 表示298.15K 。
在反应式中用“g ”代表气体，用“l ”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()0<∆H 。
通过上述分析可以初步得出这样的结论：当0<∆H 时，有利于化学反应向正反应方向进行。
当0>∆H 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：)()()(34g HCl g NH g Cl NH += 142)(-⋅+=∆mol KJ T H c mr θ)()()(2aq Cl aq K s KCl O H ∞+∞−−→−-+ 118.17)(-⋅+=∆mol KJ T H c mr θ 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()0>∆H 的方向进行的。
【知识解析】用焓变与熵变综合判断反应方向
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。
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+
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。
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
添加副标题
反应焓变、熵变与反应方向
汇报人：
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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
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