1、1专题2.4 化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1. 自发过程(1) 含义：在一定条件下，不用借助于外力就可以_的过程。(2) 特点： 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)。 在密闭条件下，体系有从_自发转变为_的倾向。2. 自发反应在一定条件下无需外界帮助就能_的反应。二、化学反应进行方向的判据1焓判据(1)放热反应过程中体系能量_，具有自发进行的倾向，因此可用_来判断反应进行的方向。(2)局限性：有些吸热反应，也能自发进行。 2N 2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) H=+56.7 kJ/mol； (NH 4)2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH3(
2、g) H=+74. 9 kJ/mol2熵判据(1)熵用来度量体系_程度的物理量。熵值越大，_程度越大。符号为_，单位为“J/(mol K)”。(2) 熵值大小的比较同一种物质不同状态时熵值大小为 S(g)_S(l)_S(s)。(3) 熵增原理在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵_，即熵变(符号 S)_零。(4) 熵判据体系有自发地向混乱度_(即_)的方向转变的倾向，因此可用_来判断反应进行的方向。2(5) 局限性有些熵值减小的反应，在一定条件下也能自发进行。2Al(s) + Fe2O3(s) Al2O3(s) + 2Fe(s) S=39.35 J/(mol K)。该反应是熵减过程，但在
3、高温下能自发进行。3复合判据研究表明，在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向是反应焓变和熵变共同影响的结果。(1) 若_反应一定能自发进行。(2) 若 H0， S0或 H0， S0，反应能否自发进行与反应的_有关。(3) 若 H0， S0反应一定不能自发进行。1. (1)自动进行(2)高能 低能 有序 无序2. 自发进行1. (1)降低 焓变2. (1)混乱 混乱 S (2) (3)增大 (4)增加 熵增 熵变3. (1) H0， S0 (2)温度一、自发过程与自发反应的特点和应用1自发过程具有方向性，如果某个方向的反应在一定条件下是自发的，则其逆方向的反应在该条件下肯定不自发，如铁器暴露于
4、潮湿的空气中会生锈是自发的，而铁锈变为铁在该条件下肯定不是自发的。2要想使非自发过程发生，则必须对它做功，如利用水泵可把水从低处升到高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。3自发过程和自发反应的应用自发过程和自发反应的应用可被用来做有用功。如向下流动的水可推动机器，锌与硫酸铜溶液的反应可被设计成原电池，可根据氢气的燃烧反应设计成燃料电池。3【点睛】过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制容器，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。下列过程均为自发过程的是铵盐的溶解烧碱与盐酸反应Zn 与稀硫酸反应氢气在氧气中燃烧Mg
5、 在空气中燃烧铝热反应墨水在水中扩散电解熔融的氯化钠A BC D【解析】自发过程是不借助外力就能自动发生的过程，而电解熔融的氯化钠要在直流电作用下进行。【答案】D二、如何判断化学反应能否自发进行1在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与焓变有关，又与熵变有关。在恒温、恒压下，反应是否自发进行，由 G= HT S的值来决定。2焓和熵的变化都只取决于体系的始态和终态，与变化的途径无关。3复合判据只适用于判断恒温、恒压下的反应能否自发进行，不适用于判断其他条件下的反应能否自发进行。4反应的自发性只能用于判断反应的方向性，反应能否实现，还要看具体条件。过程的自发性只是一种趋势，如高处的水有流下的趋
6、势，但未必会流下。4已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下，下列反应不能自发进行的是A2O 3(g) 3O2(g) H0B2CO(g) 2C(g)+O2(g) H0CN 2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H0DCaCO 3(s) CaO(s)+CO2(g) H0【答案】B1下列过程属于自发过程的是A水由高处流向低处 B水分解成 H2和 O2CCH 4和 O2混合后立即燃烧 DCO 气体分解为 C 和 O22某反应 A B+C 在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程的焓变( H)、熵变( S)的判断正确的是A H0 B H0、 S0、 S0 D H0，在
7、高温下 G0、 S0，故 C 项正确。3【答案】B【解析】根据固态的熵值最小，液态的的熵值次之，气态的熵值最大，可以判断 B 对。4【答案】D【解析】四个反应中，只有 D 项反应气体的物质的量减少，熵值减小。5【答案】A【解析】由公式 G= H-T S 可得，当 H0 时，不管 T 取什么数值， G 总是小于 0，所以在任何温度下反应都能自发进行。6【答案】D7【解析】由题意可知，此过程为不伴随能量变化的自发过程，是体系混乱度增大的过程。而自发过程是不可逆的。7【答案】C【解析】A 项中两种气体生成一种固体，熵减小，不能用熵判据解释，A 不符合题意；B 项是吸热反应，不能用焓判据解释，B 不符
8、合题意；C 项中的反应是放热反应，生成物能量降低，能用焓判据解释，同时，固体与液体反应生成了气体，熵增加，也能用熵判据解释，C 符合题意；D 项 NH4Cl 与 Ba(OH)28H2O 反应产生 NH3，熵增加，能用熵判据解释，同时产生结冰现象，温度降低，是一个吸热反应，不能用焓判据解释，D 不符合题意。8【答案】A【解析】碳酸钙的分解反应在室温下不能自发进行，但在高温下能自发进行，A 项正确、C项错误；有些放热的熵减小反应能自发进行，B 项错误；有些吸热反应也能自发进行，如氯化铵与消石灰的反应，D 项错误。9【答案】B【解析】 H0 ， S0 ，低温下， H-T S0，反应不能自发进行，高温下， H-T S0，反应能自发进行，B 正确。
