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化学反应的方向
第三节 化学反应的方向
01
学习目标 CONTENT
焓判据
02
熵判据
03
复合判据
生活中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。
高山流水
高能状态
低能状态
水总是自发地从高处往低处流——有趋向于最低能量状态的倾向。
新课导入
飞流直下：不借助外力
排水：借助水泵，持续消耗电能
高处
低处
自发
非自发
新课导入
新课导入
一定的条件下，不需要其它外力作用就能自动进行的过程称为自发过程，其逆过程是非自发过程。
举例生活中的自发过程：
冰融化
墨水扩散
自发过程：
C
1.下列说法中正确的是（ ）
A.能自发进行的反应一定能迅速发生反应
B.非自发进行的反应一定不可能发生反应
C.能自发进行的反应实际可能没有发生反应
D.常温下，2H2O===2H2+O2↑，即常温下水的分解反应是自发反应
电解
【课堂练习】
2.下列关于自发过程的叙述正确的是（ )
A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程。
B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程。
C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能。
D.非自发过程在任何条件下都不可能转化为自发过程。
C
【课堂练习】
在给定的条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。如：钢铁生锈。
如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？
【思考】自发反应不需要任何条件就能自发进行吗？
注意定义里的“给定条件”。如氢气和氧气反应需要点燃，但也是自发反应。
自发反应：
Cu和AgNO3反应
NaOH和HCl反应
Na投入H2O中
Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s) △H= -181.75 kJ·mol-1
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ·mol-1
2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) △H= -636.1 kJ·mol-1
共同点——放热反应　△H＜0
能量判据（焓判据）∶
自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态（ △ H<0）。
即△H＜0的反应有自发进行的倾向。
多数能自发进行的化学反应是放热反应
反应物的总能量高
生成物的总能量低
放热反应
△H＜0
焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。
化学反应进行方向的焓判据
（1）焓判据只能用于判断过程的方向，能否实现要看具体条件；
（2）焓判据只判断一定条件化学反应能否自发进行，与化学反应速率无关；
（3）反应焓变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。例如，Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应是吸热的，但是这个反应可以自发进行。
定义：描述体系混乱度的物理量。
符号：S 单位：J mol-1 K-1
物质存在状态：S(g)＞ S(l) ＞ S(s)
微粒个数N : 微粒数越多，熵值越大
混乱度越大，熵值越大
熵
不需要外界的任何作用，气体通过分子的扩散，自发地混合均匀。
这些过程
共同特点：
混乱度小（有序）
混乱度大（无序）
自发的
化学反应进行的方向与熵变
熵 ( S )
描述 体系混乱度 的物理量
体系混乱度越大，熵值越大；
体系混乱度越小，熵值越小。
同种物质的熵值与其存在状态有关：
体系的混乱度（即熵值）增加， ΔS＞0，
反应有自发的倾向。
熵值
S(g) ____ S(l) ____ S(s)
＞
＞
固态
液态
气态
熵增
熵增
化学反应进行的方向与熵变
很多自发的化学反应都是熵增的过程，即ΔS＞0
Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2 (g)
2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2 (g)
化学反应进行的方向与熵变
有些 熵减的过程 也可自发进行，即ΔS＜0
Fe(OH)2(s) + O2(g) + H2O (g) ＝ Fe(OH)3(s)
2NO (g) + 2CO (g) ＝ N2 (g) + 2CO2 (g) 　
不能 只根据 熵增 或 熵减 来判断 化学反应的方向。
化学反应进行的方向与熵变
体系有自发地向熵增的方向转变的倾向，熵变是影响反应自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
①熵增加的反应在一定条件下可自发进行。
如2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)在常温下能自发进行。
②有些熵减小的反应也能自发进行。
如NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)。
熵判据
3.下列过程中△S<0的是（ )
A.H2O(I)=H2O(g)
B.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
D.2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)
C
【课堂练习】
4.关于下列过程熵变的判断不正确的是（ )
A.溶解少量食盐于水中，△S>0
B.纯碳和氧气反应生成CO(g),△S>0
C.H2O(g)变成液态水，△S>0
D.CaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g),△S>0
C
【课堂练习】
自由能变化（符号为△G): △G=△H-T△S
我们已经知道：△H<0有利于反应自发；△S>0有利于反应自发。这两个因素都对反应的自发性产生重要影响，那么怎样把这两个因素合并起来，一块考虑呢？
△G<0,反应才能自发，那么△G的正负和谁有关呢？
△G=△H-T△S<0反应能自发进行
△G=△H-T△S=0反应达到平衡状态
△G=△H-T△S>0反应不能自发进行
复合判据
1、下列反应中，熵减小的是（ ）
A. (NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)
C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)
D. 2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)
D
【课堂练习】
2、下列说法正确的是∶（ ）
A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；
B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；
C、自发反应在恰当条件下才能实现；
D、自发反应在任何条件下都能实现。
C
【课堂练习】
3、250C和1.01×105Pa时，反应 N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.76kJ/mol，自发进行的原因是∶（ ）
A、是吸热反应；
B、是放热反应；
C、是熵减少的反应；
D、熵增大效应大于能量效应。
D
【课堂练习】

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