2．例题解析

例1．分析下列反应自发进行的温度条件。

　 (1)2N₂(g) + O₂(g) → 2 N₂O(g)；ΔH = 163 kJ^. mol^-1

　 (2)Ag (s) + Cl₂( g ) → AgCl ( s)；ΔH = - 127 kJ^. mol^-1

(3)HgO(s)→ Hg ( l ) + O₂( g )；ΔH = 91 kJ^. mol^-1

(4)H₂O₂( l ) →O₂( g ) + H₂O( l ) ；ΔH = - 98 kJ^. mol^-1

解析：反应自发进行的前提是反应的ΔH-TΔS＜0，与温度有关，反应温度的变化可能使ΔH-TΔS符号发生变化。

　　 (1)ΔH ＞0，ΔS＜0，在任何温度下，ΔH-TΔS＞0，反应都不能自发进行。

　　 (2)ΔH ＜0，ΔS＜0，在较低温度时，ΔH-TΔS＜0，即反应温度不能过高。

　　 (3)ΔH ＞0，ΔS＞0，若使反应自发进行，即ΔH-TΔS＜0，必须提高温度，即反应只有较高温度时自发进行。

　　 (4)ΔH ＜0，ΔS＞0，在任何温度时，ΔH-TΔS＜0，即在任何温度下反应均能自发进行。

例2．通常采用的制高纯镍的方法是将粗镍在323K与CO反应，生成的Ni(CO)₄经提纯后在约473K分

解得到高纯镍。Ni( s ) + 4CO(g)　　　　　 Ni(CO)₄ ( l )　 已知反应的ΔH = -161 kJ^. mol^-1

ΔS = -420 J^. mol^-1. K^-1。试分析该方法提纯镍的合理性。

分析：根据ΔH-TΔS = 0时，反应达到平衡，则反应的转折温度为：

　　　　 T =

　　 　当T＜383K时，ΔH-TΔS＜0，反应正向自发进行；

　　　 当T＞383K时，ΔH-TΔS＞0，反应逆向自发进行。

　　　 粗镍在323K与CO反应能生成Ni(CO)₄，Ni(CO)₄为液态，很容易与反应物分离。Ni(CO)₄在473K分解可得到高纯镍。因此，上述制高纯镍的方法是合理的。

基础训练

1．方法导引

(1)通过计算或分析能确定ΔH –TΔS的符号，进而确定反应自发进行的方向是本节的重点。

(2)熵是体系微观粒子混乱程度的量度。体系混乱度越大，其熵值越大。一般情况下气态物质的熵大于液态物质的熵，液态物质的熵大于固态物质的熵；相同物态的不同物质，摩尔质量越大，或结构越复杂，熵值越大。

(3)对某化学反应，其熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。在化学反应过程中，如果从固态物质或液态物质生成气态物质，体系的混乱度增大；如果从少数的气态物质生成多数的气态物质，体系的混乱度也变大。这时体系的熵值将增加。根据这些现象可以判断出过程的ΔS＞0。

(4)利用ΔH -TΔS 的符号可判断恒温恒压条件下反应的方向：ΔH -TΔS＜0时，反应自发进行；ΔH –TΔS = 0时，反应达到平衡状态；ΔH–TΔS＞0反应不能自发进行。当焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度可能对反应的方向起决定性作用，可以估算反应发生逆转的温度(正为转向温度)：T_(转)= 。化学反应体系的焓变减少(ΔH＜0)和熵变增加(ΔS＞0)都有利于反应正向进行。

※(5)在一定温度范围内，反应或过程的ΔH(T)≈ΔH(298K), ΔS(T)≈ΔS(298K),式中温度T既可以是298K，也可以不是298K，这是由于当温度在一定范围改变时，反应的ΔH =Δ_fH(反应产物)–Δ_fH(反应物)。尽管反应物与生成物的Δ_fH，S均相应改变，但它们相加减的最终结果仍基本保持不变。

5．恒压下温度对反应自发性的影响

当ΔH，ΔS符号相同时，反应方向与温度T______(有关，无关)

当ΔH，ΔS符号相反时，反应方向与温度T______(有关，无关)

学习导航

4．在___________一定的条件下，化学反应的方向是____________共同影响的结果，反应方向的判据为_______________。

当其值：大于零时，反应________________

小于零时，反应_______________

　　　　　　　 等于零时，反应________________

　　　 即在__________一定的条件下，反应_____(放热，吸热)和熵______(增大，减小，不变)都有利于反应自发进行。

3．　 熵变为___________________________，用符号_______表示。

产生气体的反应，气体的物质的量增大的反应，为熵值______(增大，减小，不变)的反应，熵变为______(正，负)值。

2．　 熵，符号为____，单位______，是描述_____________的物理量，熵值越大，___________。

　 在同一条件下，不同的物质熵值______，同一物质S(g)___S(l) ____ S(s) (＜,＞,＝)。

1．　 焓变­______(是，不是)决定反应能否自发进行的唯一因素。

2．　 能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知识梳理

1．　 理解熵及熵变的意义

Look at these clothes. They look very nice. Whose shoes are these? Oh, they are Michael’s. Give the yellow skirt to Jane. I think it’s his. Are the long blue pants mine? No, they are his. His name is Wang Wei. He is tall and he has long legs.

2010--2011学年度第一学期惠来县