如何判断一个化学反应的熵变

一、化学反应速率

衡量化学反应快慢的重要指标。

1. 定义：单位时间内反应物或生成物的物质的变化量。

2. 表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

3. 计算公式：v=Δc/Δt（平均速率），单位：mol/（L·s）。

影响因素：

（1）内因：反应物的性质是决定反应速率的关键因素。

（2）外因：反应条件，如温度、压强、浓度等。

注：参加反应的物质为固体和液体时，由于压强的变化对浓度几乎无影响，反应速率可视为不变。

二、化学平衡

在一定条件下，可逆反应进行至正逆反应速率相等，组成成分浓度不再改变的状态。

特征：

逆（研究前提是可逆反应）、等（同一物质的正逆反应速率相等）、动（动态平衡）、定（各物质的浓度与质量分数恒定）、变（条件改变，平衡发生变化）。

判断依据：

可逆反应达到平衡状态的方法和依据。

影响因素：

浓度、温度、压强、催化剂等。需要注意的是，改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。

催化剂对平衡不移动，但会影响可逆反应达到平衡所需的时间。

勒夏特列原理指出，如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强、浓度等），平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。

化学平衡常数K是一个重要的参数，它与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。

根据化学平衡常数K的大小可以判断可逆反应的进行程度以及反应的热效应。

若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应；若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应。

三、化学反应进行的方向

描述体系的混乱度的状态函数——熵（S），体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加。

同一物质在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。

在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为ΔH-TΔS的大小。若ΔH-TΔS〈0，反应能自发进行；若ΔH-TΔS=0，反应达到平衡状态；若ΔH-TΔS〉0，反应不能自发进行。

注意：ΔH为负，ΔS为正时，任何温度反应都能自发进行；ΔH为正，ΔS为负时，任何温度反应都不能自发进行。