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三、 化学反应的方向
化学反应速率与化学平衡
第二章
知 识 点 一
知识点一　自发过程与自发反应
1. 自发过程
(1)含义：在一定条件下，不用借助外力就可以自发进行的过程。例如，高山流水、自由落体。
(2)特点。
①体系趋向于从__________状态转变为__________状态(体系对外部做功或释放热量)。
②在密闭条件下，体系有从__________自发转变为__________的倾向(无序体系更加稳定)。
(3)非自发过程：在一定条件下，需持续借助外力才能进行的
过程。
高能
低能
有序
无序
2. 自发反应
(1)含义：在给定的条件下，无需外界帮助，一经引发即能自动进行的反应，称为自发反应。例如：钢铁生锈。
(2)非自发反应：不能自发进行，必须借助某种外力才能进行的反应。
3. 应用
(1)自发反应可被用来做“有用功”。例如：H2的燃烧可设计成燃料电池。
(2)非自发过程要想发生，必须对它做功。例如：通电将水分解为H2和O2。
[判断正误]
(1)能自发进行的反应，反应速率一定很大。(　　)
(2)合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0，高温有利于
其自发进行。(　　)
×
×
例1　下列关于属于非自发过程的说法，正确的是(　　)
A. 电解饱和食盐水制氯气
B. 蔗糖在水中溶解
C. 冬天水结成冰
D. 碳酸钙高温分解
A
知 识 点 二
知识点二　化学反应进行方向的判据
1. 焓变与反应方向
(1)能自发进行的化学反应多数是ΔH__________0的反应。
(2)有些ΔH__________0的反应也能自发进行。
(3)反应的焓变是反应能否自发进行的一个影响因素，但不是唯一因素。不能根据焓变来判断化学反应的方向。
＜
＞
2. 熵变与反应方向
(1)熵、熵变的概念。
(2)熵值大小。
①体系的熵值：体系的混乱程度越大，体系的熵值就______。
②同一物质的熵值：S(g)__________S(l)__________S(s)，同一条件下，不同物质的熵值不同。(填“＞”“＜”或“＝”)
③气体体积增大的反应是熵增加的反应，ΔS__________(填“＞”“＜”或“＝”)0。
越大
＞
＞
＞
(3)反应熵变与反应方向的关系。
①大多数熵增(ΔS＞0)的反应能自发进行，如Zn(s)＋H2SO4(aq)====ZnSO4(aq)＋H2(g)。
②少数熵减(ΔS＜0)的反应也能自发进行，如4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)====4Fe(OH)3(s)。
③熵变是反应能否自发进行的一个影响因素，但不是唯一因素。不能只根据熵变来判断化学反应进行的方向。
3. 焓变、熵变与化学反应进行的方向
大量事实告诉我们，综合考虑焓变和熵变可以判断反应自发进行的方向。
[判断正误]
(1)放热反应一定能自发进行。(　　)
(2)O2转化变为O3时，熵减小。(　　)
(3)熵增的反应一定能自发进行。(　　)
(4)由焓判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的
过程。(　　)
×
√
×
√
例2　研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，
下列说法中，正确的是(　　)
A. ΔH＜0、ΔS＞0的反应在低温时不能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应的方向
C. 反应CaCO3(s)====CaO(s)＋CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0
D. 高温下，反应MgCl2(l)====Mg(l)＋Cl2(g)能自发进行，则其ΔH＞0、ΔS＞0
D
随 堂 检 测
1. 下列关于对熵的理解的说法，错误的是(　　)
A. 同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小
B. 体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大
C. 与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小
D. 25℃、1.01×105 Pa时，2N2O5(g)====4NO2(g)＋O2(g)是熵增反应
C
2. 下列说法中，正确的是(　　)
A. 能够自发进行的反应一定能迅速进行
B. ΔH－TΔS＜0的反应，不需要任何条件就可自发进行
C. 冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
D. X(s)＋bY(g)====3Z(g)　ΔH＜0该反应能自发，必须满足
b＜3
C
3. 下列关于①氨气与氯化氢气体的反应、②碳酸氢钠的分解反应的熵变的说法，正确的是(　　)
A. 均为熵增加反应
B. 均为熵减小反应
C. 反应①熵增加，反应②熵减小
D. 反应①熵减小，反应②熵增加
D
4. (2025·北仓中学检测)汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)
是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装
催化转化器，它能使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的
无毒气体，其反应原理是2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)。
下列说法中，正确的是(　　)
A. 该反应是熵增大的反应
B. 该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂
C. 该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是增大反应的速率
D. 该反应常温下能自发进行是因为正反应是吸热反应
C
5. (2025·镇海中学检测)(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2：Cu(s)＋2H2SO4(l)====CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－11.9 kJ·mol－1。判断该反应的自发性并说明理由：__________________________________________________________________________。
任意温度下都能自发进行，因为ΔH＜0，ΔS＞0，则ΔG＝ΔH－TΔS＜0
(2)将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为
①SiCl4(g)＋H2(g) SiHCl3(g)＋HCl(g)
ΔH1＞0
②3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s) 4SiHCl3(g)
ΔH2＜0
③2SiCl4(g)＋H2(g)＋Si(s)＋HCl(g) 3SiHCl3(g)　ΔH3
已知体系自由能变ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG＜0时反应自发进行。三个氢化反应的ΔG与温度的关系如图所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是__________；相同温度下，反应②比反应①的ΔG小，主要原因是_______________________________。
1 000 ℃
ΔH2＜ΔH1导致反应②的ΔG小

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