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第二章化学反应的方向和程度

第二章化学反映的方向和程度

本章要点：

1、掌握两个重要的状态函数：熵（S）和吉

布斯函数（G）、反映自发进行的判据以及

有关的计算；

2、掌握原则平衡常数、多重平衡规则以及有

关平衡常数的计算；

3、理解影响反映方向的因素和化学平衡的移

动原理。

第二章化学反应的方向和程度

§2-1化学反映的方向与吉布斯函数变

一、化学反映的自发性

水流动：高处→低处（Δh0）

热传导：高温→低温（ΔT0）

1、自发过程：在给定条件下，不需要外加能量

就能自动进行的过程。

自发变化的最大程度是体系的平衡状态。

2、非自发过程：在给定条件下，还需要外加能

量才干进行的过程。

自然界的一条基本变化规律：体系倾向于获得最

低的能量状态。

第二章化学反应的方向和程度

二、影响反映方向的因素

（一）反映的焓变——ΔH

最早的时候，人们发现，许多放热反映是能

够自发进行的：

1

H2(g)Cl2(g)2HCl(g)rHm184.6kJmol

1

Ag(aq)Cl(aq)AgCl(s)rHm65.6kJmol

于是，许多化学家就以焓变作为判断反映自发进

行的根据，认为：恒压条件下，只有ΔH0的反映

（也就是放热反映）才干够自发进行，吸热反映是非

自发的。

第二章化学反应的方向和程度

但是后来事实证明，许多吸热反映也能自发进行

11

NO(g)2NO(g)O(g)H56.7KJmol

25222rm

1

Ag(s)HgCl(s)AgCl(s)Hg(l)

222

θ1

ΔrHm5.35KJmol

这就阐明，用ΔH作为判断反映自发进行方

向的根据是片面的，决定反映进行方向的因素，

除了焓变，尚有一种重要的因素，这就是熵变。

第二章化学反应的方向和程度

（二）反映的熵(entropy)变——ΔS

所谓熵，其实就是一种体系的混乱度。

自然界中一切变化的方向，除了倾向于能量

最低状态外，尚有一种规律，就是倾向于获

得最大的混乱度。热力学中，就用熵（S）这

个函数来表达体系中物质粒子的混乱度。

第二章化学反应的方向和程度

1）熵（S）——反映体系内部质点运动的混乱程度

的物理量。它是一种状态函数。

20世纪初，科学实验推证：

在绝对零度（0K）时，任何纯

物质的完整（美）晶体，其组分

粒子都处在完全有序的排列状态，

规定它的熵值为0。

S0＝0（下标0为0K）

NaCl的晶胞

——热力学第三定律

第二章化学反应的方向和程度

有了这一规定，我们就能够求出任一温度下体系

的熵值ST：

ΔS＝ST－S0＝ST——该物质在温度T时的熵值。

在热力学标准态下，1mol纯物质的熵值叫做

θ

标准熵，用ST表示。通常选定T＝298K，用

Sθ表示，Sθ≠0。水溶液中，规定水合氢离子的

标准熵为零，即S(H,aq)0。

★注意：标准摩尔熵的单位JK1，mo与l焓1的单位

是不同的。不同的物质具有不同的熵值，熵的大

小受什么因素影响呢？

第二章化学反应的方向和程度

2）影响熵值大小的因素

(1)物质的聚集态：S(g)S(l)S(s)

H2Ogls

11

Sm(JKmol)188.7269.9144.6

(2)(体系的)温度：物质在高温时的