化学反应焓变和熵变

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判断反应能否自发进行，依据的是Gibbs函数变(吉布斯函数变或自由能变）。

有公式：△G = △H - T△S (T为反应温度，单位是开尔文，故T>0)

△G<0,则反应可以自发进行；大于零反之。

所以，首先可以看出，如果正、逆反应都可在一定条件下自发进行，那么△H与△S一定为同号。

我们设△H 、△S分别是正反应的单位摩尔焓变与熵变，则逆反应的焓变、熵变与正反应是相反数。

如果△H>0，△S<0 ，则正反应的△G在只改变温度的情况下，一定大于零，正反应不可能自发进行，而逆反应一定自发进行。

如果△H<0，△S>0，则逆反应的△G在只改变温度的情况下，一定大于零，逆反应不可能自发进行，而正反应一定自发进行。

又因为题目给的条件是，高温正反应可自发进行，则暗含着高温时，T△S项需要足够大，这样在：△G = △H - T△S 中，△G才可能小于零，反应才可以自发进行。这样，就需要 △S>0了。这样一来，△H必须也大于零。

我们再把这个结果带入逆反应中，逆反应：△G 逆= -△H + T△S，低温时，T△S项小，因此易于保证：△G 逆小于零。

所以，结果是

△H>0，△S>0

如何根据熵变和焓变判断反应是否自发进行？（公式）

判断能否自发进行依据吉布斯自由能：ΔG=ΔH－TΔS ，当ΔG<0时，反应自发进行。

当ΔH>0且ΔS<0时，ΔH－TΔS一定>0 ，一定不能自发进行，无论T是多少。

T是热力学温度，没有负值 ，零摄氏度是273K，零下100摄氏度是173k，0k是绝对零度 ，没有低于0k的温度 。

自发反应就是能够自动进行的反应，但确切一点应该这么说，在一定的条件下，譬如一定的温度压力的条件下，反应能够靠体系自身的力量而不借助于外力，譬如光电等能量的影响，而能够自动进行的反应叫自发反应。也就是说自发反应一定考虑到条件，因为某个条件下不是自发的反应，换了另一个条件可能就是自发的了。所以对自发反应的理解有两点很关键，一个是不借助于外力靠自身的能力来进行的反应；第二个一定要指明是在什么方向上自发或者不自发，如果脱离了这两条去谈任何自发反应，都是没有意义的。

判断一个反应能够自发进行，并不见得它一定发生。譬如氢气和氧气在热力学上是自发反应，但是在常温常压下，把氢气氧气放在瓶子里头，一千年后反应仍然不会发生，说明真正能够实际进行这个反应还要一定的条件。譬如说水能从高处往低处流，但是未必见得水一定从高处往低处流，为什么呢？有一个坝筑在那儿，高处的水仍然是高处水，低处水仍然是低处水，水并没有从高处流到低处。所以讲自发反应的时候，只是指明判断它可能进行而未必见得一定进行。

焓是能量判据，放热反应是从高能变为低能，是一种自发进行的趋势。所以一般放热反应（△H<0）为自发性。熵变是从混乱度来判断，熵变增加的反应，也就是△S>0 （或者反应前后气体分子数增加）的反应是自发的。为什么混乱度增大的反应有一定的自发性呢。比方说，一包整齐的火柴掉到地上散开，你认为是火柴是一根根整齐排列的机率大点还是乱七八糟地散为一地的机率大？很明显是后者机率大。所以混乱度增大的反应机率大，有自发进行的倾向。但一些吸热反应也是自发的，如2N205= 4NO2+ O2反应吸热，焓变>0 也是自发的；一些熵（混乱度）减小的反应也是自发的，如负10度的情况下，液态水自动结成冰（混乱度减小）。所以单从熵变或焓变判断一个反应是否能自发，都是不够全面的。所以要引入吉布斯自由能△G＝△H-T△S 来判断：△G<0 反应一定能自发，△G>0 反应一定不能自发，△G=0 反应处于平衡状态。

根据△G判断，则混乱度增大的放热反应一定可以自发（△H<0，△S>0 时△G一定小于零）；而混乱度减小的吸热反应则是一定不能自发的（（△H>0 ，△S<0 时△G一定大于零）；而当△H<0，△S<0 时△G的正负就由温度T来决定了。若T很小（低温），T△S的绝对值小于△H绝对值，则△G<0，反应能自发；反过来若T很大（高温），T△S的绝对值大于△H绝对值，则△G>0，反应不能自发；而当△H>0，△S>0 时△G的正负也由温度T来决定。若T很小（低温），T△S的绝对值小于△H绝对值，则△G>0，反应不能自发；反过来若T很大（高温），T△S的绝对值大于△H绝对值，则△G<0，反应能自发。

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