高中化学知识点讲解——化学反应自发性

一、熵、熵增原理、熵判据

1、熵（混乱度）：在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。

2、熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理。是在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。

3、同一物质在不同状态时熵值大小：在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小，体系混乱度有增加的倾向

二、焓判据和熵判据的应用

焓判据中，自发过程取向于最低能量状态的倾向。

熵判据中，自发过程取向于最大混乱度的倾向。

化学反应进行的方向判据：体系总是要向着使自身能量降低（焓减）、混乱度增大（即熵增）（由有序趋向无序）的方向转变

很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由焓判据和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的过程。

解释下列过程为什么能够自发进行？

（1）自然界中水总是从高处往低处流；能量最低

（2）室温下冰块自动融化；熵增

（3）煤气与空气点燃就燃烧；焓减

（4）甲烷燃烧：焓减 CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂（g)+2H₂O(g) △H=－802.3 kJ/mol

（5）铁生锈：焓减 3Fe(s)+3/2O₂(g)=Fe₂O₃(s) △H=-824 kJ/mol

（6）氢气和氧气反应：焓减2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) △H=－571.6 kJ/mol

（7）两种理想气体的混合可顺利自发进行 熵增

（8）硝酸盐类的溶解；熵增

（9）常温常压下N₂O₅的分解 熵增 2N₂O₅(g) ＝4NO₂(g)+O₂(g) △H=+56.7kJ/mol

（10）碳铵的分解 熵增 (NH₄)₂CO₃(s)=NH₄HCO₃(s)+NH₃(g) △H=+74.9 kJ/mol

小结

一、化学反应进行方向的判据

1．焓判据

2．熵判据

三、理解熵的含义和熵的变化

1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程，如金刚石和石墨的互变熵不变；活泼金属与酸的置换反应熵增等……

2、吸热的自发过程应为熵增加的过程，如冰的融化、硝酸铵溶于水等。

3、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想气体的混合等。