浙江大学普通化学(第六版)第二章课件_化学反应的基本原理与_大气污染控制解剖
浙大版_普通化学第六版知识点归纳【通用】.ppt
（4）多重平衡规则： Kθ= Kθ1. Kθ2 3.化学反应等温方程式：
（1） ΔrGm(T) ＝ -RTlnK(T)
（2）ΔrGm (T)＝ RT lnJc/K
ΔrGm (T) ＝ RT lnJp /K
（3） ln Kθ(T)＝-ΔrHθm / RT +ΔrSθm / R
＝ （ ） ln K2θ
K1θ
➢ n=1,2,3,4,5,6等正整数，电子层分别用K,L,M,N,O,P表示, 称 为电子层的符号。
➢在氢原子中n值越大的电子层，电子的能量越高。但在多电 子原子中，核外电子的能量则由主量子数n和角量子数l两者决 定。
最新.课件
16
2.角量子数 l
角量子数 l 可表示原子轨道或电子云的形状。
l= 0, 1, 2, 3, …, (n-1) ➢ l=0时（s轨道），原子轨道或电子云呈球形分布； ➢ l=1时（p轨道），原子轨道的角度分布图为双球面，电子云 的角度分布的图为两个交于原点的橄榄形曲面； ➢ l=2（d轨道）及3（称f轨道）时,原子轨道的形状更为复杂。 ➢ 角量子数就表示同一电子层n的不同“电子亚层”。 ➢ n, l相同的各原子轨道属于同一 “电子亚层”，简称“亚 层”。
（2）生成沉淀（配离子）影响：氧化型形成沉淀 ，E↓；还原型形成沉淀 ，
E↑； 氧化型和还原型都形成沉淀，看二者Ks 的相对大小。
最新.课件
6
4. 电动势E与△G的关系
-DrG =Welec,max
DrGm= --zFE 或 DrGmθ = --zFE θ
5.电极电势的应用
（1）氧化剂和还原剂相对强弱的比较 E（O/R) O氧化能力 R还原能力
a O + z e - = b R (R=8.315 J ·K -1 ·mol-1 ；F = 96,485 C ·mol-1 ;T＝298.15K）
大学普通化学第六版第2章精品课件
反应实例ΔH ΔS ΔG = Δ HT Δ S正反应的自 发性
① H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) — +
—
自发(任何温 度)
②2CO(g) = 2C (s) + O2(g) + ③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s) + ④N2(g) + 3H2(g) =2NH3(g) —
-635.09
Sm (298.15 K)/(J. mol-1 . K-1) 92.9
39.75
r Hm (298.15 K) = B f Hm,B (298.15 K)
-393.509 213.74
B
={(-635.09)+(-393.509)-(-1206.92)} kJ.mol-1
= 178.32 kJ.mol-1
首页
上一页
下一页
末页
20
2. ΔrGm与r Gm ө的关系
热力学等温方程式:
rG m (T r)G m (T R)lT n
B
(pB )B p
R=8.314J.K-1.mol-1; pθ=100 kPa
首页
上一页
下一页
末页
21
任一反应: aA(g)+ bB(g) = gG(g) +dD
大家好
1
第2章
化学反应的基本原理与大气污染
首页
上一页
下一页
末页
2
本章主要内容
一. 化学反应的方向 二. 化学平衡 三. 化学反应速率 *四. 大气污染及其控制
首页
上一页
下一页
末页
3
2.1 化学反应的方向
大学化学绪论课件
大学与中学教学方法的不同
哪些是关键性的问题呢？
化学反应的性能，化学催化，生命过程中的化学问题等。总之， 化学已成为中心科学，与21世纪的四个重大课题（能源、材料、环境 和生命科学）都有关。
1、 化学的研究对象
原子 atom 亚分子 submolecule
分子 molecules 超分子 supramolecule
化学的定义：
31/51
化学9大类，77分支
无机化学8个 无机合成化学 无机物分离化学 元素无机化学 配位化学 金属簇化合物 物理无机化学 稳定同位素化学 无机固体化学 有机化学8个 有机合成 金属有机及元 素有机化学 天然产物化学 物理有机化学 分析化学16个 定性分析 容量分析 重量分析 原子光谱法 分子光谱法 电分析化学 色谱法 质谱分析 核化学与 放射化学 9个 环境 化学 8个 高分子 化学6个 材料 化学 3个 物理 化学 14个 生命 化学 5个
35/51
2-2.分析化学
测量和表征物质的组成和结构的分支学科。主要 包括成分分析和结构分析两个方面。结构分析更多地 涉及物理内容，故往往划归为物理化学的研究范畴。 以化学反应为基础的分析方法称为化学分析法， 是分析化学的基础； 主要内容包括：重量分析法和滴定分析法。 利用特定仪器并以物质物理化学性质为基础的分析 方法称为仪器分析法。 现代分析化学正向快速、准确、灵敏、微量、微 区、表面、自动等方向发展。主要内容包括： (1) 光谱分析； (2) 电化学分析； (3) 色谱分析; (4) 质谱分析；(5) 核磁共振；(6) 表面分析; (7) 放射化学分析; (8) 单分子(原子)检测； (9) 生 36/51 化分析等。
近年发现和发明的新物质层出不穷，如球碳、管碳、团 簇化合物、笼合物等。
第二章 化学反应的基本原理与大气污染
+ C(s) 0 5.740
解：Smθ（298K）值由大到小的顺序为 (d) Br2(g) 说明： （1）同一物质（Br2）气态时的熵值大于液态时的； （2）一般（相对分子质量接近时）液体的熵大于固体的熵； （3）一般说来，当温度和聚集状态相同时，分子或晶体结构较复杂（内部微观粒子较多）的物质的熵大于 分子或晶体结构较简单（内部微观粒子较少）的物质的熵。K(s)和 Na(s)的原子结构属同一族，K 的结构较 Na 的复杂。 5.定性判断下列反应或过程中熵变的数值是正值还是负值。 （1）溶解少量食盐于水中； (c) Br2(l) (e) KCl(s) (a) K(s) (b) Na(s)
69.91
－53.1
－10.75 －157.244
－ －1
ΔfG m （298K）/kJ·mol
θ
－1
－237.129 －553.58
Δr Smθ（298K）=∑υB Sm,Bθ（298K）= {2×（－10.75）+（－53.1）－39.75－69.91} J·mol 1·K = －184.3 J·mol 1·K
2+ + 2+
Байду номын сангаас
（4）AgBr(s) = Ag(s) +
1 Br2(l) 2
解： （1） Smθ（298K）/J·mol 1·K
－ －1
3Fe(s) + 4H2O(l) ＝ Fe3O4(s) + 4 H2(g) 27.28 0 69.91 －237.129 146.4 －1015.4 130.684 0
－ －1 －1
－1
Zn(s) + 2H (aq) = Zn (aq) + H2(g) 41.63 0 0 0 －112.1 －147.06 130.684 0
普通化学习题与解答(第二章)
第二章 化学反应的基本原理和大气污染1、是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“-”号）（1）r S ∆ 为正值的反应均是自发反应。
（-） （2）某一给定反应达到平衡后，若平衡条件不变，分离除去某生成物，待达到新的平衡，则各反应物和生成物的分压或浓度分别保持原有定值。
（-）（3）对反应系统122()()()(),(298.15)131.3r m C s H O g CO g H g H K kJ mol θ-+=+∆= 。
由于化学方程式两边物质的化学计量数（绝对值）的总和相等，所以增加总压力对平衡无影响。
（-） （4）上述（3）中反应达到平衡后，若升高温度，则正反应速率v （正）增加，逆反应速率v （逆）减小，结果平衡向右移动。
（-）（5）反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数（绝对值）。
（-） （6）催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的rmG θ∆。
（+）（7）在常温常压下，空气中的N 2 和O 2 能长期存在而不化合生成NO 。
且热力学计算表明22()()2()N g O g NO g +=的(298.15)0r m G K θ∆ ，则N 2 和O 2混合气必定也是动力学稳定系统。
（+）（8）已知4CCl 不会与2H O 反应，但422()2()()4()CCl l H O l CO g HCl aq +=+的1(298.15)379.93r m G K kJ mol θ-∆=- ，则必定是热力学不稳定而动力学稳定的系统。
（+）2、选择题（将所有正确答案的标号填入空格内）（1）真实气体行为接近理想气体性质的外部条件是 （b ）（a ）低温高压 （b ）高温低压 （c ）低温低压 （d ）高温高压 （2）某温度时，反应22()()2()H g Br g HBr g +=的标准平衡常数2410K θ-=⨯，则反应2211()()()22HBr g H g Br g =+的标准平衡常数K θ等于 （b ）（a ）21410-⨯ （b （c ）2410-⨯ （3）升高温度可以增加反应速率，最主要是因为 （b ）（a ）增加了分子总数（b ）增加了活化分子的百分数 （c ）降低了反应的活化能 （d ）促使平衡向吸热方向移动(4)已知汽车尾气无害化反应221()()()()2NO g CO g N g CO g +=+的(298.15)0r m H K θ∆≤，要有利于取得有毒气体NO 和CO 的最大转化率，可采取的措施是 ( c) （a ）低温低压 （b ）高温高压 （c ）低温高压 （d ）高温低压（5）温度升高而一定增大的量是 (bc )（a ） r m G θ∆ （b ）吸热反应的平衡常数K θ（c ）液体的饱和蒸气压 （d ）反应的速率常数k（6）一个化学反应达到平衡时，下列说法中正确的是 ( a) （a ）各物质的浓度或分压不随时间而变化（b ）r m G θ∆=0（c ）正、逆反应的速率常数相等（d ）如果寻找到该反应的高效催化剂，可提高其平衡转化率3、填空题（1）对于反应： 1223()3()2();(298)92.2r m N g H g NH g H K kJ mol θ-+=∆=-若升高温度(约升高100 K)，则下列各项将如何变化(填写：不变，基本不变，增大或减小。
浙江大学普通化学(第六版)第二章课件 化学反应的基本原理与 大气污染控制
普 通 化 学 教 案
自发变化的方 向
平衡条件
判据法名称
熵增加原理
最小自由能原理
首页
上一页
下一页
末页
注意： ΔG的物理意义：系统提供有用功的本领。 -ΔG = -w' T ΔS维持系统一定混乱程度所需 能量，不能利用。 ΔG 可以利用的能量
ΔH = ΔG + T ΔS
普 通 化 学 教 案
-ΔG = -w'max
为此要考虑影响反应方向的因素，所以要引进新的热 力学状态函数熵S 和吉布斯函数G。这样，只要通过热 力学函数的有关计算而不必依靠实验，即可知反应能否 自发进行和反应进行的限度。
首页 上一页 下一页 末页
1
反应的焓变
最低能量原理（焓变判据）： 1878年，法国化学家 M.Berthelot和丹麦化学 家 J.Thomsen提出：自发的化学反应趋向于使系统 放出最多的能量。
普 通 化 学 教 案
首页
混合后 混合前 图2.3 混合熵示意图
上一页
下一页
末页
热力学第二定律
在隔离系统中发生的自发反应必伴随着熵 的增加，或隔离系统的熵总是趋向于极大值。 这就是自发过程的热力学准则，称为熵增加原 理。
普 通 化 学 教 案
ΔS隔离 ≥ 0
自发过程 平衡状态
(2.2)
这就是隔离系统的熵判据。
普 通 化 学 教 案
ΔG = ΔH – TΔS 或写成： Δr Gm = Δr Hm – TΔr Sm
式(2.6)称为吉布斯等温方程 (2.6)
首页
上一页
下一页
末页
2.1.2
反应自发性的判断(ΔG)
ΔG = ΔH – TΔS
普通化学 化学反应的基本原理
1.自发过程 在一定条件下不需任何外力（或功） 便可自动进行的反应（或过程）
自发过程的特点(一)
(1)水往低处流； (2)热向低温物体传递； (3)电流向低电位点流动 ； (4)气体向低压处扩散。
这些物理自发过程的特点是什么？
自 发 过 程
水 流 热 的 传 导
1
已知：C(s)+ O2(g) →CO2 (g) Fe2O3+
2.1 化学反应的方向和吉布斯函数 2.1.1 熵和吉布斯函数
3 C→2Fe+ 3 CO 2 2 2 都可以向右进行；
3 3 而 Al2O3+ C→2Al+ CO2 却不能发生。 2 2
1 那么： CO+NO→CO2+ N2 能否向右进行？ 2
限 度
判
据
△ h =0
△h <0（h2<h1）
电
△ T =0 流 △ E =0 △ p= 0
△T <0（T2<T1） △E <0（E2<E1）
气 体 扩 散
△p <0（p2<p1）
这些过程的特点可归纳为：能量下降。 即过程自发地趋向能量最低状态。
化学反应自发的特点是什么？
只有“ΔH <0 的放热反应”是自发的吗?
影响化学反应自发性的因素还有 混乱度和温度。 混乱度—组成物质的质点在一个指定
空间区域内排列和运动的无序程度。 例1 密闭容器中气体的扩散:
例2 KMnO4溶液的扩散:
不均匀
均匀
自发过程的特点(二)
此二例表明： 自发过程，系统的混乱度增大了。
热力学中，有两条重要的自然规律控
普通化学(第六版)课后习题第二章答案
第2章 化学反应的基本原理与大气污染1. 答案 〔1-〕〔2-〕〔3-〕〔4-〕〔5-〕〔6+〕〔7+〕〔8+〕2. 答案1b 2b 3b 4c 5bcd 6a3. 〔1〕答案：基本不变，基本不变，增大减小， 增大 增大 〔2〕〔3〕答案：氟里昂，NO X 、HCl ；CO 2；NO X 和SO 24. 答案：〔d 〕>〔c 〕>〔e 〕>〔a 〕>〔b 〕原因是气体熵>液体>固体 分子量大的熵大5. 〔1〕溶解少量食盐于水中。
答案：正 〔2〕活性炭外表吸附氧气。
答案：负 （1） 碳与氧气反应生成一氧化碳。
答案：正6. 答案：由定义可知Fe 2O 3的1.2.742)15.298(--=∆mol kJ K G m f θ1.7.77)15.298(--=∆mol kJ K G m r θ=3),15.298(43O Fe K G m f θ∆-4),15.298(32O Fe K G m f θ∆),15.298(43O Fe K G m f θ∆=31[(-77.7)+4(-742.2)]=-1015.5kJ.mol -1 7.答案：查表 水的1.129.237)15.298(--=∆mol kJ K G m f θ过程的1.429.0)129.237()7.236()15.298(-=---=∆mol kJ K G mr θ>0 所以在298.15K 的标准态时不能自发进行.8. (查表时注意状态,计算时注意乘系数)11..)15.298(--∆K mol J K S m r θ1.)15.298(-∆molkJ K G m r θ〔1〕)(4)()(4)(32432g H s O Fe l O H s Fe +=+ 307.7 -66.9 〔2〕)()()(2)(22g H aq Zn aq H s Zn +=+++ -23.0 -147.06 〔3〕)(2)()()(22aq OH aq Ca l O H s CaO -++=+ -184.3 -26.9 〔4〕)(21)()(2l Br s Ag s AgBr += -51.4 96.99.答案： (1) SnO 2 =Sn +O 2 (2) SnO 2 +C =Sn + CO 2(3) SnO 2 +2H 2 =Sn +2H 2O 〔g 〕11..)15.298(--K mol J K S m θ 52.3 51.55 205.138 52.3 5.74 51.55 213.74 52.3 2×130.684 51.55 2×188.8251.)15.298(-∆molkJ K H m f θ-580.7 0 0 -580.7 0 0 -393.509 -580.7 00 2×(-241.818)11..)15.298(--∆K mol J K S m r θ (1)204.388 (2)207.25(3)115.5321.)15.298(-∆mol kJ K H m r θ (1) 580.7 (2)187.191(3)97.064 Tc>)15.298()15.298(K S K H m r m r θθ∆∆ (1)2841K 903K(3)840K(温度最低,合适)10．答案： C 12H 22O 11(s)+12O 2(g)=12CO 2(g) +11H 2O(l))K 15.298(S m r θ∆11..)15.298(--K mol J K S m θ 360.2 205.138 213.74 69.91 =11×69.91+12(213.74-205.138)-360.2=512.0341.)15.298(-∆molkJ K H m f θ-2225.5 0 -393.509 -285.83=∆)15.298(K H m r θ-5640.738=+∆)3715.273(K G m r θ-5640.738-310.15×(512.034÷1000)=-5799.54kJ.mol -1()15.298(K G mr θ∆=-5796.127 kJ.mol -1 温度对反应的标准吉布斯函数变有影响,但由于该反应的熵变相对于焓变小(绝对值),故变化不大) 做的非体积功= 5799.54kJ.mol -1×30%×3.8/342=19.33 kJ 11.答案： 查表11..)15.298(--K mol J K S m θ197.674 130.684 186.264 188.825)K 15.298(S m r θ∆=-214.6371.)15.298(-∆mol kJ K H m f θ-110.525 0 -74.81-241.818=∆)15.298(K H mr θ-206.103 ≈∆)523(K G m r θ)15.298(K H m r θ∆-523K ×)K 15.298(S m r θ∆=〔-206.103〕-523K ×〔-206.103÷1000〕= -93.85 kJ.mol -158.21523314.81000)85.93(523)523()523(ln =⨯⨯--=⨯∆-=K R K G K K m r θθ937.9303.2/58.2158,211035.21010⨯====e K θ12. 答案：设平衡时有2Xmol 的SO 2转化 2SO 2〔g 〕+O 2〔g 〕=2SO 3〔g 〕起始 n/mol 8 4 0n 〔始〕=12mol平衡时n/mol 8-2x 4-x 2xn 〔平衡〕=〔12-x 〕mol根据PV=nRT T V 一定时（平衡）（始）（平衡）始）P P n n =(2203001212=-x 2x=6.4molS O2的转化率=6.4/8=80%=⨯=))(())(())((22223θθθθpO p p SO p p SO p K eqeq eq )1002208.88.0()1002208.86.1()1002208.84.6(22⨯⨯⨯⨯(注意在计算时可不用先计算分压,列综合算式更方便计算)13.答案：该反应是可逆反应，需要H 2的量包括反应需要的量1mol 和为维持平衡需要xmol 〔最少量〕)()()()())(())((222222H n S H n H p S H p p H p p S H p K eqeq eq eq eq eq ===θθθ=x 0.1=0.36 x=2.78mol需要H 2的量=1+2.78=3.78mol(注:该反应是反应前后气体分子数不变的,在标准平衡常数表达式中系统的总压和标准压力在计算时可以在分式中消去,否则在计算时必须知道平衡时总压才能根据平衡常数计算.) 14．在不同温度时反应的标准平衡常数值如下： T/K θ1Kθ2K9731.472.38 0.6181073 1.81 2.00 0.9051173 2.15 1.67 1.2871273 2.481.49 1.664答：反应3的标准平衡常数 θθθ213K K K = 〔如上〕(因为随温度的升高平衡常数增大,故是吸热反应)15．答案：利用公式211212))(15,298(ln T RT T T K H K K m r ⨯-∆=θθθ求θ2K代入数据50015.298314.8)15.298500(100031.92109.4ln 162⨯⨯-⨯-=⨯θK =-15.03 θ2K =1603.15109.4⨯⨯-e =1.4×101016.答案：查数据计算)g (O H )g (CO )g (H )g (CO 222+=+11..)15.298(--K mol J K S m θ213.74 130.684 197.674 188.825)K 15.298(S m r θ∆=42.075J.mol -1.K -11.)15.298(-∆mol kJ K H m f θ-393.509 0 -110.525 -241.818=∆)15.298(K H m r θ41.166kJ.mol -1≈∆)873(K G m r θ)15.298(K H m r θ∆-873)15.298(K S m r θ∆⨯=41.166kJ.mol -1-873K ×0.042075kJ.mol -1.K -1=4.434 kJ.mol -1=∆-=RT K G K K m r )873()873(ln θθ873314.81000434.4⨯⨯-=-0.6154.061.0==-e K θ=Q )/)()(/)(()/)()(/)((222θθθθp H p p CO p p O H p p CO p =1271277676⨯⨯=0.358(Q<K 0 所以反应正向进行)=∆m r G Q RT K G m r ln )873(+∆θθK QRT ln ==8.314×873ln(0.358/0.54)=-2982.9J.mol -1=-2.98kJ.mol -1因为m r G ∆<0 所以此条件下反应正向进行17.答案：吕·查德里原理判断是正确的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
普
化学反应的基本原理与
通 化
大气污染控制
学
教
案
首页
上一页
下一页
末页
2.1 化学反应的方向和吉布斯函数变 2.2 化学反应的限度和化学平衡 2.3 化学反应速率 2.4 环境化学和绿色化学
本章小结
2.1 化学反应的方向和吉布斯函数变
2.1.1 影响反应方向的因素
在给定条件下能自动进行的反应或过程叫自发 反应或自发过程。
在化学反应中同样也伴有能量的变化，但情况要复
普 杂的多。
通
化
为此要考虑影响反应方向的因素，所以要引进新的热
学
力学状态函数熵S 和吉布斯函数G。这样，只要通过热
教
力学函数的有关计算而不必依靠实验，即可知反应能否
案
自发进行和反应进行的限度。
首页
上一页
下一页
末页
1 反应的焓变
最低能量原理（焓变判据）：
1878年，法国化学家 M.Berthelot和丹麦化学 家 J.Thomsen提出：自发的化学反应趋向于使系统 放出最多的能量。
△ rHm= 9.76kJ·mol-1
CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
普
△ rHm= 178.32kJ·mol-1
通 化
H2O(l)
100 C
H2O(g)
学 教
△ rHm= 44.0kJ·mol-1
案
焓变只是影响反应自发性的因素之一，但
不是唯一的影响因素。(放热有利于反应自发）
首页
上一页
学
教
案
首页
上一页
下一页
末页
熵变的计算
熵值计算的参考点：
S (0 K) = k ln 1 = 0 规定熵：从0K到TK时某物质的熵变。
单位物质的量的纯物质在标准状态下的规定熵叫做该物 质的标准摩尔熵.
普 通
以 Sm 表示。注意 Sm 的 SI 单位为J. mol-1. K-1。
化 学
思考：指定单质的标准熵值是零吗？
普 通
ΔS隔离 ≥ 0
自发过程
平衡状态
(2.2)
化
学 这就是隔离系统的熵判据。 教
案
首页
上一页
下一页
末页
热力学第二定律的另外表述方式*
克劳修斯(Clausius，1850)表述：不能把热从低温 物体传到高温物体,而不产生其它影响。
开尔文(Kelvin，1851)表述：不可能从单一热源吸 取热量使之完全转变为功，而不引起其它变化。
下一页
末页
另外，许多自发过程有混乱度增加 的趋势。
• 冰的融化
普
• 建筑物的倒塌
通
化
学
系统有趋向于最大混乱度的倾向，系统混乱
教 度增大有利于反应自发地进行。
案
首页
上一页
下一页
末页
2 反应的熵变
熵是系统内物质微观粒子的混乱度(或无序度)
的量度。
S=k lnΩ
k-----玻尔兹曼常数
Ω-----为系统的微观状态的数目热力学概率)。
熵的热力学定义*
可从热力学推出，在恒温可逆过程中系统所
吸收或放出的热量(以qr 表示)除以温度等于系统 的熵变S：
S qr T
( 2.5)
普 通 “熵”即由其定义“热温商”而得名。熵的变 化 化可用可逆过程的热(量)与温(度)之商来计算。 学
普 通 奥斯特瓦德(Ostward)表述：不可能制成第二类永 化 动机。(第二类永动机：从单一热源吸热使之完全 学 变为功而不留下任何影响。) 教 案
首页
上一页
下一页
末页
热力学第三定律:
在绝对零度时，纯物质的完美晶体的熵值都 等于零。
S (0 K) = 0
( 2. 3 )
普 通 化
热力学第三定律也可以表述为“不能用有限的 手段使一个物体冷却到绝对零度”。
普 通
1 H2(g)+ 2 O2(g) H2O(l)
化
△ rHm(298K) = -285.83kJ·mol-1
学
教 案
H+(aq) + OH-(aq) H2O(l) △ rHm(298K) = -55.84kJ·mol-1
首页
上一页
下一页
末页
有些吸热反应也能自发进行。例如：
NH4Cl (s) →NH4+(aq)+Cl-(aq)
普
通 注: 系统的混乱度愈大，熵愈大。
化 学
熵是状态函数。
教
熵的变化只与始态、终态有关，而与途径无关。
案
首页
上一页
下一页
末页
思考：两种气体混合过程的熵变如何？
普 通
混合前
混合后
图2.3 混合熵示意图
化
学
教
案
首页
上一页
下一页
末页
热力学第二定律
在隔离系统中发生的自发反应必伴随着熵 的增加，或隔离系统的熵总是趋向于极大值。 这就是自发过程的热力学准则，称为熵增加原 理。
教 案
又规定 Sm (H+, aq, 298.15 K) = 0
首页
上一页
下一页
末页
熵的性质
熵是状态函数，具有加和性
规律：
(1) 对于同一种物质：
Sg > Sl > Ss
(2) 同一物质在相同的聚集状态时，其熵值随温度
普 的升高而增大。
S高温>S低温
通
化
(3) 对于不同种物质：
S复杂分子 > S简单分子
学
教
(4) 对于混合物和纯净物： S混合物 > S纯物质
案
首页
上一页
下一页
末页
对于物理或化学变化而论，几乎没有例外，一个 导致气体分子数增加的过程或反应总伴随着熵值增大。 即： S > 0；如果气体分子数减少，S < 0。
普
定性的判断反应的熵变
通
化
学
教
案
首页
上一页
下一页
末页
反应的标准摩尔熵变 rSm (或简写为Sө) ，其计 算及注意点与 r Hm 的相似，对应于反应式 ：
反应能否自发进行，还与给定的条件有关。
普
通
根据什么来判断化学反应的方向或者说反应
化 学
能否自发进行呢？
教
案
首页
上一页
下一页
末页
自然界中一些自发进行的物理过程中，如物体 下落、高山流水等，都伴有能量的变化，系统的 势能降低或损失了。这表明一个系统的势能有自 发变小的倾向，或者说系统倾向于取得最低的势 能。
自发过程的共同特征：
(1) 具有单向性(逆过程不能自发进行）
普 (2) 有一定的限度
通 (3) 可用一定物理量判断变化的方向和限度—判据
化 学 教 案
例如： 气体向真空膨胀；
Δp
热量从高温物体传入低温物体 ΔT
浓度不等的溶液混合均匀
Δc
锌片与硫酸铜的置换反应等 ΔG
首页
上一页
下一页
末页
自发过程的逆过程都不能自动进行。当借助 外力，体系恢复原状后，会给环境留下不可磨灭 的影响。
aA(l) bB(aq) gG(s) dD(g)
r Sm =
B Sm (B)
B
(2.4a)
r Sm = gSm (G, s) + d Sm (D, g) – a Sm (A, l) - b Sm(B, aq) (2.4b)
近似认为反应的熵变基本不随温度而变。即
r Sm ( T ) ≈ r Sm( 298.15 K )