第四节 化学反应进行的方向
记一记
1.反应方向的焓判据是指放热过程中体系能量降低,ΔH<0反应具有自发进行的倾向。
2.反应方向的熵判据是指在密闭条件下,体系有自发地向混乱度增加(ΔS>0)的方向转变的倾向。
3.同一物质由固态(s)→液态(l)→气态(g)的过程为熵值增大的过程,ΔS>0;反之,为熵值减小盼过程,ΔS<0。
4.当ΔH<0,ΔS->0,反应能自发进行;当ΔH>0,ΔS<0,反应不能自发进行。
探一探
1.下列反应可以自发进行:
NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)
2Na(s)+2H2O(l)===2NaOH(aq)+H2(g);
2Al(s)+6HCl(aq)===2AlCl3(aq)+3H2(g);
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(aq)。
上述反应是吸热反应还是放热反应?试从能量角度归纳自发反应的特征。
[提示] 这些反应都是放热反应,即体系趋向于从高能状态变为低能状态,这是自发反应的特征之一。
2.我们知道,固体硝酸铵溶于水要吸热,室温下冰块的溶解过程要吸热,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应要吸热,这些过程或反应都是自发的,是什么因素决定它们能自发进行?试归纳自发反应的另一特征。
[提示] 上述自发过程或反应与能量状态的高低无关,受另一种能够推动体系变化的因素的影响,即体系有从有序自发地转变为无序的倾向,这是自发反应的特征之一。
3.合成氨反应是一个可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·mol-1·K-1。
(1)请你根据正反应的焓变分析298 K下合成氨反应能否自发进行?
(2)请你根据正反应的熵变分析298 K下合成氨反应能否自发进行?
(3)请你根据正反应的焓变和熵变分析298 K下合成氨反应能否自发进行?
[提示]