2018-2019学年鲁科版选修4 第二单元第一节 化学反应的方向 学案(2)
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三、焓变与熵变对反应方向的共同影响

1.判断依据

(1)焓判据

①焓变(ΔH)只与反应体系的始态和终态有关,与反应进行的途径无关。

②焓变(ΔH)是决定反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。

③ΔH<0时,反应有自发进行的倾向。

  自发进行的反应不一定都是由高能状态到低能状态的过程,如NH4Cl与Ca(OH)2反应是吸热过程,由低能状态到高能状态,因此焓判据只是判断反应方向的依据之一。

(2)熵判据

①对于确定的化学反应,在一定条件下,具有确定的熵变。

②熵变(ΔS)只与反应体系的始态和终态有关,与反应进行的途径无关。

③熵变(ΔS)是决定反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。

④熵增加(ΔS>0)有利于反应的自发进行。

(3)复合判据ΔH-TΔS

①化学反应的方向是由ΔH和ΔS共同决定的,利用ΔH-TΔS的符号可以判断恒温、恒压条件下的反应进行方向:

  ΔH-TΔS<0 反应能自发进行; ΔH-TΔS=0 反应达到平衡状态;

  ΔH-TΔS>0 反应不能自发进行。

②当焓变和熵变相差不大时,温度可能对反应方向起决定性的作用,可以估算反应发生逆转的温度(转向温度);T=ΔH/ΔS。化学反应体系焓变减少(ΔH<0)和熵变增加(ΔS>0)都有利于反应的进行。

  在温度、压强一定的条件下,化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,反应方向的判据为ΔH-TΔS。

  ΔH-TΔS0,反应能自发进行;ΔH-TΔS=0,反应达到平衡状态;ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。可以用下列象限法进行判断:(如下图)

  

  

2.一般规律

(1)放热的熵增加反应一定能自发进行。

(2)吸热的熵减小反应一定不能自发进行。

(3)当焓变和熵变相差悬殊时,可能某一个因素占主导地位。

3.注意问题

(1)ΔH-TΔS判据只能用于温度、压强一定的条件下的反应,不能用于其他条件下的反应。

(2)ΔH-TΔS判据指出的是温度、压强一定的条件下,反应自发的可能性,并不能说明在该条件下可能自发进行的反应能否实际发生。