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20xx人教版高中化學選修4第2章第4節化學反應進行的方向(編輯修改稿)

2025-12-25 18:22 本頁面

　

【文章內容簡介】向的關系 ① 多數能自發進行的化學反應是放熱反應。例如：在常溫、常壓下，氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵的反應是自發進行的，反應放熱： 4Fe(O H)2(s ) ＋ O2(g) ＋ 2H2O(l) == =4Fe(O H)3(s) Δ H ＝－ k J m ol－ 1。 ② 有不少吸熱反應也能自發進行。例如： NH4HCO3(s) ＋ CH3COOH (aq) == =CO2(g) ＋CH3COONH4(aq) ＋ H2O( l) Δ H ＝＋ kJ mol－ 1。 ③ 有一些吸熱反應，在室溫條件下不能自發進行，但在較高溫度下則能自發進行。例如：在室溫下和較高溫度下均為吸熱反應的 CaC O 3 (s ) == =CaO(s ) ＋ CO 2 (g) Δ H (298K ) ＝＋ k J mol－ 1 Δ H (1 200 K) ＝＋ k J m ol－ 1 由此可見，反應焓變是與反應能否自發進行有關的一個因素，但不是唯一因素。 2．熵判據 (1)熵熵是衡量體系混亂度大小的物理量，即表示體系的不規則或無序狀態程度的物理量。混亂度越大，體系越無序，體系的熵值就越大。熵的符號為 S，常用單位： Jmol－ 1K－ 1。 (2)物質熵大小規律 ① 物質的存在狀態：對于同一種物質，等物質的量的該物質其熵值 (混亂度 )大小與物質的存在狀態有關，氣態時熵值最大，固態時熵值最小，而液態時介于二者之間，即 S(g)S(l) S(s)。 ② 與物質的量的關系：物質的量越大，分子數越多，熵值越大。 ③ 不同物質熵值間的關系：物質的組成越復雜其熵值越大，一般組成物質的原子種類相同時，一個分子中的原子數目越多，其混亂度就越大，熵值也越大。 (3)熵變 ① 熵變化學反應的熵變是產物的總熵值與反應物的總熵值之差。符號： ΔS；表達式： ΔS＝ S(產物 )－ S(反應物 )。 ② 熵變大小規律對于有氣體參與的化學反應 (氣體參與反應時氣體既可以是反應物也可以是產物 )，氣態物質的物質的量增大的化學反應，其熵變通常是正值，是熵增大的反應；反之，氣態物質的物質的量減小的化學反應，其熵變通常是負值，是熵減小的反應。所以離子反應的條件之一是有氣體產生，即為熵值增大的反應。當然物質在發生三態變化時，由固態到液態、由液態到氣態或由固態到氣態 (升華 )過程都是熵增加過程。 ③ 熵判據在與外界隔離的體系中，自發過程的體系趨向于由有序轉變為無序，導致體系的熵增大，這一經驗規律叫做熵增原理。在用來判斷過程的方向時，就稱為熵判據。 ④ 反應的熵變與反應方向的關系對于確定的化學反應，在一定條件下，具有確定的熵變。 a．許多熵增加的反應在常溫、常壓下可以自發地進行。產生氣體的反應，氣體物質的物質的量增大的反應，熵變通常都是正值，為熵增加反應。例如： 2H2O2(aq)===2H2O(l)＋ O2(g) ΔS＝＋ Jmol－ 1K－ 1 NH4HCO3(s)＋ CH3COOH(aq)===CO2(g)＋ CH3COONH4 (aq)＋ H2O(l) ΔS＝＋ Jmol－ 1K－ 1 b．有些熵增加的反應在常溫、常壓下不能自發進行，但在較高溫度下可以自發進行。例如： CaCO3(s)===CaO(s)＋ CO2(g) ΔS＝＋ kJmol－ 1K－ 1 C(s，石墨 )＋ H2O(g)===CO(g)＋ H2(g) ΔS＝＋ Jmol－ 1K－ 1 c．鋁熱反應是熵減小的反應，它在一定條件下也可以自發進行。例如： 2Al(s)＋ Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋ 2Fe(s) ΔS＝－ Jmol－ 1K－ 1 事實證明，熵變是與反應能否自發進行有關的又一個因素，但也不是唯

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