第二章重难点十二焓变与熵变

1、重难点十二熔变与爛变一、焓变与熵变的定义：焓变：焓变是指体系内能的变化，焓变为正值说明反应放热体系能量减小，焓变为负值说明反应吸热体系能量增加.熵变：熵变是指体系混乱程度的变化，熵变为正值说明体系的混乱程度增加，熵变为负值说明混乱程度减小.二、焓变与化学反应方向的关系体系总是趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系往往会对外做功或释放能量)这一经验规律是能量判断的依据，即焓变是决定一个化学反应能否自发进行的一个重要因素；1多数能自发进行的化学反应是放热反应.有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下却能自发进行.例如:在室温和较高温度下均为吸热过程的CaCO3的分解反应.有不少吸热

2、反应在室温条件下也能自发进行.结论：反应放热有利于反应自发进行，反应吸热也有可能自发进行，这说明反应的焓变只是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素.三、熵变与化学反应方向的关系在同一条件下，不同的物质熵值不同，且一物质的熵与其聚集状态及外界条件还有关，一般来说，S(g)S(l)S(s).在密闭的条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向，该变化过程体系的熵增大熵值越大，体系的混乱程度越大.许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行.产生气体或气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值，为熵增加反应.有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行.例如：C

3、aCO3(s)=温=CaO(s)+CO2(g)有不少熵减小的反应，在一定条件下也可自发进行.例如：2Al(s)+Fe2O3(s)=温=Al2O3(s)+2Fe(s)结论：熵增加有利于反应自发进行，熵减小的反应，在一定条件下也可自发进行.故熵增原理是解释反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素.由此可见，焓变和熵变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变.四、焓变和熵变与化学反应进行的方向.结论：一个化学反应能否自发进行，既与反应的焓变有关，又与反应的熵变有关一般来说体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行，焓变和熵变共同

4、制约着化学反应进行的方向，但焓和熵都不是唯一因素，我们不能单纯地根据焓变或熵变来判断某个反应是否自发进行.在等温、等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的.化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变，自由能一般用G来表示.且GMH-TAS：当厶G=AH-TASVO时，反应向正反应方向能自发进行.当厶G=AH-TAS=0时，反应达到平衡状态.当厶G=AH-TAS0时，反应不能向正反应方向自发进行.【重难点指数】【重难点考向一】反应熵变的判断【例1】下列反应中，熵减小的是()A.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(

5、g)C.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)D.2CO(g)=2C(s)+O2(g)【答案】D【解析】A.反应由固体生成气也燼増大，故A错冕B.反应生成的气体的物底的量増多，储増尢故E错误，C.反应由固体生成气佻谪增大；故C错误，D.反应气体的物质的量减少慵减叽故D正确；故选D*【重难点点睛】考查熵变的判断，物质的由固态或液态变为气态，或生成的气体越多，则混乱度越大，熵值越大，反之越小。【重难点考向二】焓变、熵变好温度共同判断反应能否自发进行【例2】某反应2AB(g)#C(g)+3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，贝9该反应的厶H、S应为()HVO,S0B.HVO

6、,SVOC.H0，S0D.H0，SVO【答案】A【解析】A.HVO,S0时，GMH-TSVO,在室温一定能自发进行，故A错误;B.HV0，SVO时，在低温下能自发进行，故B错误；C.H0，S0时，在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，故C正确；D.H0,SVO时，任何温度下反应都不能自发进行，故D错误；故选Co【名师点睛】考查反应能否自发进行的判断，注意根据自由能判据的应用，当厶G=AH-TASVO时，反应能自发进行，G=AH-TAS0时，反应不能自发进行，据此分析。【重难点考向三】化学反应自发进行与焓变、熵变的关系【例3】下列说法中正确的是（）凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应

7、都是非自发进行的反应自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应熵增加且放热的反应一定是自发反应非自发反应在任何条件下都不能发生【答案】C【解析】A.卫H0,aS0,业高温F是自发进行的反应故A错误B.aH-TS0的反应是自巻进行的反应，aH0,S0的反应是非自发进行的反应，aH0,a低温下可以_是非自发进行的反应，故B错常C.爛増加且放熬血HV0,反应AH-T0)深海中能够存在可燃冰，是因为深海具有以下条件中的()低温咼压B.咼温低压C.低温低压D.咼温咼压【答案】A【解析】CH4nH2O(s)=CH4(g)+nH2O(l)-Q(Q0)正反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移

8、动，增大压强，平衡逆向移动，因此深海中能够存在可燃冰是因此深海具备了低温、高压，故选Ao反应CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)在高温下才能自发向右进行，则该反应的H、S应为()A.H0、SV0B.HV0、S0C.H0、S0D.HV0、SCH3NH2(g)O(3)在高温下才能目发向右进仏则满足込亦S0.卫匕H-T血S0;反应不能自发进行，故A错误$玖血H0;要保证aH-TziS0,要保证ziH-TAS0,则T为高温，故匸正确；D.aH0.aS0,aH-TaSC一定成立，反应在任何温度下一定能够自岌进行，故D错误；故选C。【名师点睛】在等温、等压条件下，化学反应的方向是

9、由反应的焓变和熵变共同决定的.化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变，自由能一般用AG来表示.且GMH-TAS：当厶G=H-TS0，H0，低温下可以是H-TAS0，故A错误；B.自发反应在恰当条件下才能实现，H-TAS0的反应使体系能量升高，不能自发进行HVO的反应使体系能量降低，无需加热便能自发进行在与外界隔离的体系中，自发过程将导致熵增大熵增原理说明SVO过程在任何条件下都不能自发进行【答案】C【解析】A.卫H0不能保证厶H-%S定小干0;所以反应不一定能自发进亿故人错误FB.aH0不能保证aH-TaS-定小于0,所以反应不一定能自岌曲亍，故E错误；C.与外界隔禽的体系浸有能量的变化过程自发应満足aH-TaS0；所以aSJS变犬，该过程为嵋增过程，故C正确：D爛增原理只是说明嵋增加有利于