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2.3.1化学反应的方向
人教版·选择性必修一·第二章 化学反应速率与化学平衡
2.自发反应：
1.自发过程：
特点：
2.体系趋向从高能状态转变为低能状态（能量变化）。
3.体系有从有序自发转变为无序的倾向，即混乱程度增大。
一、自发过程和自发反应
在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。
在一定温度、压强下，不借助外部力量就能自动进行，或具有自动发生的可能性的反应。
1.有明确的方向性，单向不可逆.
高山流水
墨水扩散
鲜花盛开
【思考1】自发反应不需要任何条件就能自发进行吗？
不是，如H2和O2反应需要点燃
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？
C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H = -2217.5 kJ·mol-1
2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = -822 kJ·mol-1
4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) △H = -1648.4 kJ·mol-1
H2(g) + F2(g) = 2HF(g) △H = -546.6 kJ·mol-1
想一想
共同特点：△H < 0 即放热反应
二、化学方向的焓判据
自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态。放热过程中体系能量 ，ΔH ，反应具有自发进行的 。
降低
<0
倾向
2.焓判据只判断一定条件化学反应是否自发进行，与化学反应速率无关。
注意：
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
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
结论：△H < 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < 0
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g)
(NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
焓变只是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
△H ﹥ 0
是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？
想一想
有 序
混 乱
（1）熵：用来度量体系混乱程度的物理量。
三、化学方向的熵判据
（2）符号：S 单位：J mol-1 K-1
（3）熵值越大，体系混乱度越大。
体系混乱度越大，熵值越大。
熵增
S(水) ：69.9J mol-1K-1
S(冰) ：47.9J mol-1K-1
S(水蒸气)：188.7J mol-1K-1
①同一物质：
②固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增加的过程。
三种状态下水的熵
S(g) ＞ S(l) ＞S(s)
（4）熵变
符号：△S
在密闭条件下，体系有自发地向混乱度增大（△S>0）的方向转变的倾向
判断： ①气体体积增大的反应，△S 0, 熵增加反应。
②气体体积减小的反应，△S 0, 熵减小反应
>
<
（5）熵判据
（1）熵变只是反应能否自发进行的一种因素；
注意：
（3）熵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。
（2）熵变（△S）只决定于体系的始态和终态，与变化 的途径无关；
自发反应一定是熵增加的反应吗？
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
推论：△S>O有利于反应自发进行，
自发反应不一定要△S>O
结论：熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
ΔS <0
ΔS = -39.4J·mol-1·K-1
★总结：自发过程的两大变化趋势：
能量趋于 (焓减△H < 0），混乱度趋于 （熵增△S>0）
降低
增大
四、自由能判据（复合判据）
当△G<0时，反应为自发反应
当△G>0时，反应为非自发反应
当△G = 0 时， 反应达到平衡状态
体系有自发地向 △G=△H-T△S<0 的方向进行的倾向
△H
△S
所有温度下
反应都自发进行
高温下
反应自发进行
低温下
反应自发进行
所有温度下
反应都不自发进行
反应方向综合判断
1、下列反应中，在高温下不能自发进行的是（　　）
A、(NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
B、2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)
C、MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)
D、CO(g)＝C(s)＋1/2O2(g)
D
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2、碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（ ）
A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B、其分解是因为外界给予了能量
C、其分解是吸热反应，据能量判据能自发分解
D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解
A
△S=+169.6J·mol-1·K-1
（2）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g )
△H=+178.2kJ·mol-1
△H= - 57.3kJ·mol-1
自发
高温自发，低温不自发
（1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)
△S=+80.7J·mol-1·K-1
3.分析下列过程的焓变、熵变与反应方向
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