高中化学 熵判据

【考点精讲】

　1. 自发过程的混乱度特点

　　在同一密闭容器中的气体，不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。

　　相互接触的固体物质，经过长期放置后，人们能够找到通过扩散而进入到另一种固体中的原子或分子（这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释）。

　　硝酸铵溶于水虽然要吸热，它却能够自发地向水中扩散。

　　火柴盒中有序排列的火柴散落时成为无序排列。

　　以扑克牌为例，经过多次的洗牌之后，严格按照花色和序号排列的机会与花色和序号毫无规律地混乱排列的机会相比，大概要相差几十个数量级。

　　这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系有由"有序"自发地转变为"无序"的倾向。因为与有序体系相比，无序体系"更加稳定"，可以采取更多的存在方式。

　2. 熵的含义

　　熵是衡量一个体系混乱度的物理量，用符号S表示，单位J·mol－1·K－1。

熵变是反应前后体系熵的变化，用ΔS表示。

同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S（g）>S（l）>S（s）。

　3. 熵判据

　　研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行，但不是唯一因素。

　　如：下列熵减小的反应可以自发进行：

　　－10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减小的过程（但它是放热的）；

　　2Al（s）+ Fe2O3（s）＝ Al2O3（s）+ 2Fe（s）△S ＝－39.35J·mol－1·K－1。

【典例精析】

　　例题1 下列反应中，熵显著增加的反应是（）

A. CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g）

B. CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑

C. C（s）+O2（g）＝CO2（g）

D. 2HgO（s）＝2Hg（l）+O2（g）