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第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节　化学反应的方向
第二章
高处
低处
自发
非自发
飞流直下：不借助外力
抽水上山：借助水泵，持续消耗电能
水的流动
新课导入
自发反应：在一定条件下，无需外力，有能自动发生反应的趋势的一类反应，称为自发反应 。
自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。
一、自发过程与自发反应
总
纳
归
结
非自发过程 ：在一定条件下，需要持续借助人为作用力才能进行的过程。
微提醒
即在一定条件下反应的某个方向是自发进行的，其逆方向在相同条件下一定不能自发进行
自发反应具有方向性
但不一定能够实际发生，发生时速率也不一定大，非自发反应在一定条件下也可能发生。如煤的燃烧是自发反应，但在常温下不能自发进行。
自发反应是指该反应过程有自发进行的倾向
下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的主要原因吗？
4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s)　△H = -1648.4 kJ·mol-1
H2(g) + F2(g) = 2HF(g)　△H = -546.6 kJ·mol-1
道
知
你
吗
Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) △H= -216.8 kJ·mol-1
2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) △H= -571.6 kJ·mol-1
大多数放热反应是可以自发进行的
那是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？
二、化学反应进行方向的判据
1、焓变与反应方向
放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向。(又称焓判据)
结论：△H < O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < O。
焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
思
与
察
观
考
NaHCO3(s)+HCl(aq)=CO2(g)+NaCl(aq)+H2O(l) △H=＋31.4KJ/mol
2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) 　 △H=+109.8kJ/mol
气体的自发扩散过程
硝酸铵溶于水的过程
混乱度小（有序）
混乱度大（无序）
自发的
共同特点
二、反应进行方向的判断方法
2.熵变与反应方向
熵（S）
单位：J·mol-1·K-1
1、体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小。
描述体系混乱度的物理量
2、同种物质：S(g) > S(l) > S(s)。
微提醒
2.熵变与反应方向
熵变（△S）
△S=S(产物）-S(反应物）
△S>0,熵增反应
△S<0,熵减反应
体系趋向于从有序状态转变为无序状态，
因此熵增反应(△S>0 )具有自发进行的倾向 。
反应过程中气体物质的量增加的反应是熵增的反应。
微提醒
Zn(s)+ H2SO4(aq)＝ZnSO4(aq)+ H2(g)
2KClO3(s)＝2KCl(s)+ 3O2(g)
△S>0
少数熵减的反应也可以自发进行
nCH2＝CH2
[ CH2—CH2 ]n
催化剂
2NO(g)+2CO(g)＝N2(g)+2CO2(g)
4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)＝4Fe(OH)3(s)
△S<0
熵变是反应能否自发进行一个因素,但不是唯一因素。
结论：△S > 0，有利于反应自发进行，
自发反应不一定要△S > 0。
3、复合判据
二、反应进行方向的判断方法
研究表明：在等温、等压条件下封闭体系中，自由能的变化综合反应了体系的焓变和熵变对自发过程的影响：
△G = △H - T△S
（ G ：自由能 T：绝对温度)
化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡
当△G＜ 0 时， 反应能自发进行
当△G ＞0时，反应不能自发进行
当△G＝0 时，反应达到平衡状态
3、复合判据
△G 不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关
△H
△S
H>0
S<0
所有温度下
反应不能自发进行
H<0
S<0
低温下
反应自发进行
H>0
S>0
高温下
反应自发进行
H<0
S>0
所有温度下
反应自发进行
1. 下列反应中，ΔS最大的是( )
A. N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g) B.CuSO4(s)+5H2O(l)＝CuSO4 5H2O(s)
C. 2SO2(g)+O2(g)＝2SO3(g) D.CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g)
2.下列反应中在高温下不能自发进行的是（ ）
A、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
B、(NH4) 2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
C、CO(g)=C(s) +1/2O2(g)
D、MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)
C
小试牛刀
D
3.下列对于化学反应方向说法正确的是(　　)
A．反应3NO2(g)＋H2O(l)=2HNO3(aq)＋NO(g)在一定条件下能自发进行，
说明该反应的ΔH＞0
B．常温下反应2Na2SO3(s)＋O2(g)=2Na2SO4(s)能自发进行，则ΔH＜0
C．反应2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g)能自发进行，
则该反应的ΔH＞0
D．一定温度下，反应2NaCl(s)=2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH＜0
B
小试牛刀

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