化学反应进行的方向
化学反应进行的方向
化学反应的方向知识清理1、在一定条件下，不借助外部力量就能自发进行的过程被称为过程。
2、焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的化学反应是反应，但也有不少反应能自发进行，还有些反应在室温条件下不能自发进行，但在下则能自发进行，因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。
3、熵是用来描述体系的一个物理量，符号为，熵值越大，体系越大，在同一条件下，不同物质的熵，而同一物质的熵与其状态及条件有关，如对同一物质来说，S（g）S（l）S（s）。
4、反应的熵变为总熵与总熵之差。
气体物质的量增大的反应熵变的数值通常是，为熵反应，熵有利于反应自发进行，而有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，因此，熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一的因素。
5、在一定的条件下，化学反应的方向是反应的和共同影响的结果，反应方向的判据为。
，反应能自发进行；，反应达到平衡状态；，反应不能自发进行；这个判据用文字表述为：在一定的条件下，自发反应总是向的方向进行，直到达到状态。
此判据指出的是在一定的条件下反应自动发生的，即反应发生的可能性，它并不说明在该条件下可能自发进行的反应能否实际发生，因为反应能否实际发生还涉及问题。
6、化学反应方向的判断能量判据：自发过程的体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态；熵判据：自发过程的体系取向于由有序转变为无序，导致体系的熵增加，即熵增原理；能量判据和熵判据的应用（1）由能量判据知放热过程常常容易进行（2）由熵判据知熵增加的过程是自发的（3）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（4）在讨论反应过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质，如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。
如常温下石灰石分解是非自发的，1000度以上就是自发的了。
自发、放热、吸热、吸热、较高温度、混乱度、S、混乱度、不同、聚集、外界、〉、〉反应产物、反应物、正值、增加、增加、温度、压强；焓变、熵变；∆H-T∆S；∆H-T∆S<0；∆H-T∆S=0；∆H-T∆S>0。
2.4 化学反应进行的方向
第四节化学反应进行的方向【重难点讲解】重难点一能量变化和熵变与化学反应的关系任何反应体系都有趋向于从高能状态转变为低能状态和从有序自发地转变为无序的倾向。
因此影响和决定化学反应进行方向的因素是能量变化(即焓变)和熵变。
1．化学反应的方向与能量的关系能量变化是一个与反应能否自发进行有关的因素，但不是决定反应能否自发进行的惟一因素。
(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应。
例如：在常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，反应放热：4Fe(OH)2(s)＋2H2O(1)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH(298 K)＝－444.3 kJ/mol(2)有不少吸热反应也能自发进行。
例如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(1) ΔH(298 K)＝＋37.30 kJ/mol(3)有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。
例如：在室温下和较高温度下均为吸热过程的CaCO3的分解反应。
CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH(298 K)＝＋178.2 kJ/molΔH(1 200 K)＝＋176.5 kJ/mol所以反应能量判据不是决定反应能否自发进行的惟一因素。
2．化学反应的方向与熵变的关系化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。
反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。
对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。
(1)许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行。
产生气体的反应，气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值，为熵增加反应。
例如：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)；NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)；(2)有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行。
化学反应的方向和限度
化学反应的方向和限度规律和知识点总结：1.可逆反应和不可逆反应：(1)可逆反应：在同一条件下，同时向正、逆反应方向进行的化学反应。
(2)判断一个反应是不是可逆反应就看是不是在同一条件下向正、逆反应方向同时进行。
2.化学反应的方向：(1)自发反应：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的反应成为自发反应。
无需外界帮助≠在一定条件下才能进行或者不能进行完全的反应，例如：酒精的燃烧需要点燃，铁粉和硫粉的反应需要加热，植物的光合作用需要光照等等的反应，都是自发反应。
因为在所需的条件下，反应一旦发生便能自发进行下去。
因而，自发反应与反应条件没有必然联系。
(2)能量判据：∆H < 0多数能自发进行的化学反应是放热的。
并且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应约完全。
规律：①一般来说，如果一个过程是自发的，则其逆过程往往是非自发的。
②自发反应和非自发反应是可能相互转化的，某一条件下的自发反应可能在另一条件下是非自发反应。
例如2NO + O2＝ 2NO2，在常温下是自发反应，在高温下，其逆反应是自发反应。
③吸热的自发过程或者自发反应：a. 室温下冰块融化b. 硝酸铵的溶解c. N2O5和(NH4)2CO3的分解(3)熵增加判据：∆S > 0常见的熵增加反应：(1)产生气体的反应：例如双氧水的分解(2)高温下能够自发进行的反应：例如碳酸钙高温下分解(4)化学反应方向的判据：在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向∆H - T∆S < 0的方向进行。
3.化学平衡状态：(1)研究对象：可逆反应(2)概念：在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应物各组分浓度保持不变的状态。
(3)化学平衡需要注意的几点：①前提是“一定条件下的可逆反应”②实质是“正反应速率和逆反应速率相等”③标志是“反应混合物中各组分浓度保持不变”(4)化学平衡状态的特征：①逆：可逆反应②等：v正＝ v逆 > 0③动：动态平衡④定：各组分浓度保持不变⑤变：外界条件改变时，化学平衡被破坏，并在新条件下建立新的化学平衡。
化学反应进行的方向
化学反应进行的方向一、自发过程和自发反应1、自发过程：在一定条件下，外力作用就能自动进行的过程；如：热由高温物体传向低温物体2、自发反应：在一定条件下，借助人为作用自动进行的过程。
如锌和硫酸铜反应、氯气和溴化钾反应注意事项（1）自发过程的共同特点是体系从状态转向状态（2）非自发反应要想发生，则必须对他，如利用水泵是使水从低处流向高处（3）许多自发反应在常温常压下进行，但并不意味着在一定条件下才能进行的反应就不是自发反应如：铁和硫的反应需要加热，植物的光合作用需要阳光等都是自发的反应二、反应的焓变与反应方向1、放热的自发反应(1)甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 kJ/mol(2)铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol放热反应过程中，体系能量，因此，科学家以此提出用焓变来判断反应进行的方向，这就是所谓的焓判据（能量判据）△H<0说明：放热反应具有自发进行的倾向，但并不是所有放热反应都是自发反应。
研究表明，放热反应都能自发进行，且放出的热量越多体系能量降低的越多，反应越。
练习：已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：①C(金刚石、s)+O2(g) ＝CO2(g) △H1＝－395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g) ＝CO2(g) △H2＝－393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低2、吸热的自发过程(1)室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。
(2)N2O5分解：2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；△H=+56.7kJ/mol(3) 碳铵的分解：(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol 结论：运用能量判据焓变（△H）的确是一个与反应能否自发进行的因素，但不是决定反应能否自发进行的。
化学：《化学反应进行的方向》
(4)在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时 体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用， 就可能出现相反的结果。如水泵可以把水从低水 位升至高水位；用高温可使石灰石分解。实现后 者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的 本质仍然是非自发性的。
2、氯化钠晶体溶于水
3、自发进行的吸热反应：
N2O5分解： 2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
碳酸铵的分解： (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol 共同点：熵（S）增加
三、反应熵变与反应方向： 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的
(3)正负判断：
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
练习：判断下列反应熵变大小：
1、N2+3H2=2NH3 2、2C+O2=2CO 3、CaCO3=CaO+CO2
△S＜0 △S>0 △S＞0
【探究】下列自发过程熵变的特点 1、冰→ 液态水 → 水蒸气
△H=37.3kJ/mol
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H=178.2kJ/mol
2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) △H=126.1kJ/mol
总结：
焓变作为判断反应自发性的依据： 若 △H<0，正向反应能自发进行；若△H>0， 正向反应不能自发进行，而逆向反应能自 发进行。
化学反应进行的方向 课件
思考感悟 1．自发反应一定能发生反应，而非自发反应一定 不能发生反应吗？ 【提示】 自发反应、非自发反应是指该反应过程 是否有自发进行的倾向，而这个过程是否一定会发 生则不能确定。如C的燃烧是一个自发反应，但要 想发生反应，需借助外界条件点燃才能发生。
2．复合判据与反应能否自发进行的关系 ΔG＝ΔH－TΔS<0 反应能自发进行 ΔG＝ΔH－TΔS＝0 反应达到化学平衡状态 ΔG＝ΔH－TΔS>0 反应不能自发进行 3．应用
例2 灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白
锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器
皿放在0 ℃、100 k同影响
由焓判据知放热反应是易进行的；由熵判据知熵 值增加是自发的。很多情况下用不同的判据判定 同一个反应，可能会出现相反的判断结果。因此， 必须综合焓判据和熵判据来判定某一反应的过程。 1．复合判据(自由能判据) 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔG ＝ΔH－TΔS<0的方向进行，直到达平衡状态。
灰锡而不能再继续使用(已知在0 ℃、100 kPa条件
下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH＝
－2180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1)
()
A．会变
B．不会变
C．不能确定 D．升高温度才会变
【思路点拨】 题设条件 ―计―算→
ΔH－TΔS的数值
―根―据→ 判断反应进行的方向
化学反应进行的方向
一、自发过程和自发反应 有关化学反应进行的方向、快慢和限度是化学反应 原理的三个重要组成部分。科学家根据体系存在着 力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为 “无序”的自然现象，提出了互相关联的焓判据和 熵判据，为最终解决反应方向问题提供了必要的依 据。
化学反应的进行的方向和和化学反应的自发性
化学反应的进行的方向和和化学反应的自发性一、化学反应进行的方向判定方法1、通过正逆反应速率的比较当V正>V逆时，平衡朝正反应方向移动。
当V正=V逆时，平衡不移动。
或反应处在平衡状态。
当V正<V逆时，平衡朝逆反应方向移动。
2、可以通过平衡常数K的改变判断：当升高温度，K值增大，意味平衡朝正反应方向移动，正反应是吸热反应。
当升高温度，K值减小，意味平衡朝逆反应方向移动，正反应是放热反应。
3、可以通过平衡常数K与浓度商Q C比较来判断当K＞Q C，朝正反应方向进行。
当K＝Q C，达到平衡状态。
当K＜Q C，朝逆反应方向进行。
４、通过勒夏特列原理判断：改变一个条件，化学平衡总是朝着减弱这种改变的方向移动。
增大一种物质的浓度，就朝减小该物质的浓度的方向移动；增大压强，就朝减小压强的方向移动；升高温度，就朝降低温度的方向移动。
５、通过化学量的改变来判断反应方向生成物物质的量增加，意味反应正向进行；生成物物质的量减小，意味反应逆向进行。
二、化学反应的自发性的判断１、自发过程：在一定的条件下，不需要外力就可以自动进行的过程。
２、焓变判断：一个自发的过程，体系趋向是由能量高的状态向能量低的状态转化。
对化学反应而言，放热反应有自发的倾向。
但是，吸热反应也有自发的，发热反应也有不自发的。
３、熵变判断：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增加。
４、自由能变△G的的判断方法△G＝△H－T△S△G＜０，反应正向自发进行。
△G＝０，反应处在平衡状态。
△G＞０，反应逆向自发进行。
①一个放热的熵增加的反应，肯定是一个自发的反应。
△H＜０，△S＞０，△G＜０②一个吸热的熵减少的反应，肯定是一个不自发的反应。
△H＞０，△S＜０，△G＞０③一个放热的熵减少的反应，降低温度，有利于反应自发进行。
△H＜０，△S＜０，要保证△G＜０，T要降低。
③一个吸热的熵增加的过程，升高温度，有利于反应自发发生。
△H＞０，△S＞０，要保证△G＜０，Ｔ要升高得足够高。
化学反应进行的方向
熵
1.概念：描述体系“混乱度”的物理量 2.符号：S 3.单位：J•mol-1•K-1 4.规律：体系越有序，熵值越小； 体系越混乱，熵值越大； 5.同一物质在不同状态时熵值大小： S（g）>S（l）>S（s）； 6.反应中的熵变（∆S）： ∆S=产物总熵—反应物总熵
共同点—— 熵增大 ?
△S＞0
产生气体的反应；气体物质的量增大的反 应，熵变通常是正值，为熵增加反应。
复合判据(△H—T△S)
对于在一定条件下的化学反应，
1.若其△H—T△S<0，则该反应在此条件下可 以自发进行 2.若其△H—T△S=0，则反应处于平衡状态 3.若其△H—T△S＞0，则该反应在此条件下不 能自发进行
注意
1．△H—T△S只用于一定温度和压强下的化学反
小结
应该如何判断反应进行的方向？ 在判断化学反应的方向时不能只根据焓变 (△H< 0)或熵增中的一项就得出结论，而是要 根据复合判据全面考虑才能的出正确结论。 在封闭体系中焓减（放热）和熵增的反应 容易自发发生。
应方向的判断，不能说明在其他条件下该化学反 应的方向问题。
2．△H—T△S只能说明该反应在理论上能否
在此条件下能否自发进行，只是反应的可行性 问题。但并不说明该反应在次条件下就一定能 够发生。 3.在讨论过程的方向时，指的是没有外界
干扰时体系的性质。如果允许外界对体系 施加某种作用，就可能出现相反的结果。
第四节 化学反应进行的方向
郭培玲
化学反应进行的快慢反应进行的方向
——
?
共同点—— 放热反应 ?
E反 >E生, △H<0
结论1：放热反应（△H< 0）容易自发进行。 结论2：有些吸热反应一定条件下也能自发进行 总结论： 只根据焓变来判断化学反应进行的化学反应 方向是不全面的，焓变只是决定化学反应方向的 一个因素 。多数能自发进行的反应是放热反应。 有不少吸热反应也能自发进行。
化学反应进行的方向
化学反应进行的方向科学家根据反应体系中存在着力图使自身能量趋于“最低”和“有序”变为“无序”的自然现象，对于化学反应进行的方向，提出了互相关联的能量判据和熵判据，即凡是能够使反应体系能量降低、熵增大的反应方向，就是化学反应容易进行的方向。
但对于一个具体的反应，需应用两个判据综合进行分析，不能片面地做结论。
（一）自发过程与非自发过程：不借助外力可以自动进行的过程称为自发过程，而必须在外力的作用下才能进行的过程为非自发过程。
说明：1、体系有着趋于从能量高的状态变为能量低的状态的过程，此时体系对外界做功或放出能量，这一经验规律就是能量判据。
能量判据又称焓判据，即△H< 0的反应有自发进行的倾向，焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。
2、多数能自发进行的化学反应是放热反应。
即反应物的总能量大于生成物的总能量。
但并不是放热反应都能自发进行，也不是讲吸热反应就不能自发进行。
某些吸热反应也能自发进行，如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应，还有一些吸热反应在高温下也能自发进行。
3、混乱度：表示体系的不规则或无序状态。
混乱度的增加意味着体系变得更加无序。
熵是热力学上用来表示混乱度的状态函数，符号为S，单位为：J/mol-1/K-1。
体系的无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大。
4、在相同条件下，不同物质的熵值不同，同一物质在不同状态时的熵值大小也不一样，一般而言：固态时熵值最小，气态时熵值最大。
5、熵变：化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在混乱度的变化，叫做熵变，符号：△S，△S＝S产物－S反应物。
在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向为熵增6、自发过程的熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是判断化学反应方向的另一判据，熵判据。
7、判断某一反应能否自发进行，要研究分析：焓判据和熵判据对反应方向的共同影响。
（二）化学反应进行的方向：在一定的条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应的焓变有关，又可能与反应的熵变有关。
《化学反应进行的方向》(课标)详解
2.熵判据：反应熵变与反应方向
• 1.衡量一个体系混乱度的物理量称为熵。
• 2.符号：用S表示。
• 3.单位：J·mol－1·K－1 T(K)=273+t(℃)
• 4.熵值S越大，体系混乱度越大。
同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。 5.大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的应体系提供能量。“帮助” 并不是指提供反应发生的温度和压强等反应条件，也不是点燃、 使用催化剂等等。一定的温度、一定的压强是反应所需要的条件。 很多场合下,提高温度,往往是为了加速反应。合成氨反应在常温常 压下，△G<0,是放热的自发反应。但是，常温常压下实际上无法 觉察到反应的发生，只有在高温、高压、催化剂存在下，才有实 际的应用价值。又如，硝酸铵NH4NO3的分解反应， △H<0 △S>0，在任何温度下都能自发进行。在常温常压下，反应速率慢， 难以观察到反应的发生。但加热到高温，或受猛烈撞击，发生爆 炸性分解：2NH4NO3=N2↑+O2↑+4H2O。撞击或加热大大提高反 应速率，发生剧烈分解。氢气氧气化合成水的反应在常温下也是 自发的。常温下将H2与O2混合，不能观察到有明显现象，在氢氧 燃料电池中，反应在常温下就能进行。在钯粉催化下H2与O2的混 合气体也能快速生成水。点燃氢气氧气，能迅速化合成水，也只 是加速了反应速率。
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H >0 △S>0 高温可行
反应总是在一定条件下进行的。要讨论反应的自发性， 也要指明反应条件。如果没有交代反应条件，只讲“某 某反应不自发”“某某反应自发”，实际上是指在常温 常压下进行的反应。“一定条件”指“一定的温度一定 压强”。例如，反应 CaCO3== CaO + CO2↑ 在常温常 压是非自发的，而在高温下则是自发发生的。 用吉布提 自由能计算公式（△G=△H-T△S）来判断反应能否自发 进行时，可以看到T对△G的值有影响，在某些情况下， 可能决定△G是大于0还是小于0；式中△H 是一个与温 度、压强有关的物理量。因此，讨论△G是大于0还是小 于0，实际上也是在一定温度与压强下进行的。
化学反应进行的方向
△H >0
△S>0
高温可行
小结：
化学反应与能量的变化 (焓判据) △H < O有利于反应自发进行 化学反应与熵值的变化 (熵判据) △S > O有利于反应自发进行 “焓”与“熵”共同对化学反应的自发性产生影响
吉布斯自由能的定量判断
注意：
(1)很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同 一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应 两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判 据组合成的复合判据(吉布斯自由能变△G)将更适
5、下列反应中，熵减小的是（ D ） 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)
再见
【课堂达标测试】
1、下列说法不正确的是（ C ） A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素， 多数能自发进行的反应都是放热反应。
B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系 的混乱程度越大，熵值越大。
C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是 吸热 D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同 影响有关
【思考与交流】
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
△H= ＋56.7kJ/mol
(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H= ＋74.9kJ/mol
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)
△H= ＋37.30kJ/mol
(4)气体在催化剂上吸附
第四节 化学反应进行的方向
第四节化学反应进行的方向一、化学反应进行的方向1.定义：反应方向是指反应物和生成物均处于标准态时, 反应进行的方向.2.自发反应：举例：3.非自发反应：注：非自发过程不等于不能进行, 而是不能自发进行.例：室温 298K, 冰箱内 273K, 自发进行的方向是高的变低, 低的变高. 用致冷机, 则发生了非自发的变化, 室温变高, 冰箱内变低.规律：体系存在着力图使自身能量趋于和由变为的自然现象。
三 .自发反应的判断1.能量判据：例：水往低处流规律：2、焓变（ΔH）作为判断反应自发性的依据：一般的，若ΔH＜0，正向反应能自发进行；若ΔH＞0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。
总结：放热反应, 在常温下一般可进行；吸热反应,常温下一般自发进行3. 熵（混乱度）判据（△S）：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。
1）概念：2）符号：3）单位：4）熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理也叫做熵增原理。
在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。
5）同一物质的熵与其聚集状态有关：S（g）>S（l）>S（s）6）规律：化学反应(过程), 有一种混乱度增大的趋势, 即△S增加的趋势, 亦即为熵增加的趋势熵变（∆S）：∆S==反应物总熵—生成物总熵4、反应进行方向的判断方法：综合判据（△G）——较能量判据和熵判据更为可靠△G =∆H—T∆S，若△G <0 反应能自发进行△G =∆H—T∆S，若△G =0 反应达到平衡状态△G =∆H—T∆S，若△G >0 反应不能自发进行注意：判断某种变化是否能够自发进行，必须根据具体情况进行具体分析，做出切合实际的结论。
下表列入了反应的自发性的一些情况。
[结束语]由能量判椐和熵判椐做出的复合判椐更适合于所有过程，这些内容已远远超出初等化学的要求，无法用有限的篇幅来阐述、说明，只能给同学们留下言犹未尽的遗憾，希望同学们通过大学课程进一步学习。
化学反应进行的方向
△S＜0
• 2、2C+O2=2CO
△S＞0
• 3、CaCO3=CaO+CO2 △S＞0
[思考]
用所学理论解释以下两种自发现象： • ①室温时冰融化； • ②-10℃的液态水会自动结冰成为固
态
• 四、体系自由能变化 • △G = △H - T△S • （△G、单位：KJ/mol） • △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。
2、碳铵[(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、碳铵分解是因为生成了易挥发的气
体，使体系的熵增大。 B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自 发分解 D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。
A
பைடு நூலகம்
3、某化学反应其△H= -122 kJ·mol-1， ∆S= 231 J·mol-1·K-1，则此反应在下列 哪种情况下可自发进行 ( A ) A．在任何温度下都能自发进行
第四节 化学反应进行的方向
一、自发过程与自发反应
1、自发过程：在一定条件下，不需持 续借助外力就能自动进行的过程。 非自发过程：在一定条件下，需要 持续借助外力才能进行的过程。
2、自发反应：在一定条件下无需外界 帮助就能自动进行的反应。
以下几个化学反应都是自发进行的化学反应，你 知道这些反应自发进行的主要原因吗?
共同点——放热反应 △H＜0
二、焓判据
放热反应过程中体系能量 降低 ，具有自发进行 的倾向，因此可用 焓变 来判断反应进行的方向。
(焓判据：H＜0 ，利于反应自发进行）
化学反应进行的方向
化学反应进行的方向1．自发过程(1)含义：在一定条件下，不需要借助光、电等外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点①高能量状态――――――→转化为对外做功或放热低能量状态。
②有序状态――→转化为无序状态。
2．熵和熵变(1)熵是量度体系混乱程度的物理量，符号为S 。
(2)影响熵大小的因素： ①相同条件下，物质不同熵不同。
②同一物质：S (g) > S (l) > S (s)。
(3)熵变(ΔS )＝生成物的总熵－反应物的总熵。
3．反应进行的方向(1)判据(2)规律①ΔH _＜__0，ΔS _＞__0的反应任何温度下都能自发进行。
②ΔH _＞__0，ΔS _＜__0的反应任何温度下都不能自发进行。
③ΔH 和ΔS 的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。
当ΔH ＜0，ΔS ＜0时，低温下反应能自发进行；当ΔH ＞0，ΔS ＞0时，高温下反应能自发进行。
[细练过关]1．下列说法不正确的是( )A ．ΔH <0、ΔS >0的反应在任何温度下都能自发进行B ．NH 4HCO 3(s)===NH 3(g)＋H 2O(g)＋CO 2(g) ΔH ＝＋185.57 kJ·mol －1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C ．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D ．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的速率解析：选C反应的ΔH<0、ΔS>0，则始终存在ΔH－TΔS<0，在任何温度下该反应都能自发进行，A正确。
反应NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH>0、ΔS>0，则高温下存在ΔH－TΔS<0，若该反应能自发进行，说明体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，B正确。
ΔH、ΔS都与反应的自发性有关，但要根据ΔH－TΔS判断反应的自发性，不能将ΔH或ΔS单独作为反应自发性的判据，C错误。
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△H=+2171kJ·mol-1
△S=635.5J·mol-1·K-1
追问：若假设反应焓变与反应熵变不随温度变化而变化，试判断， 温度在哪个范围时，反应可以自发进行？
只要心中一直有阳光， 就不怕来时有风， 去时有雨
许多熵增的反应是自发的，如： 2KClO3(s)=M=△n=O==2 2KCl(s) ＋3O2(g) ↑； CaCO3(s) ＋2HCl(aq) ══ CaCl2(aq) ＋H2O(l) ＋CO2(g) ↑等
（4）熵判据
在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增 大，即熵变（符号△S ）大于0.这个原理也叫做熵增原 理。在用来判断过程的方向时，就称为熵判据
△H ﹥ 0
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。
有序排列的火柴散落时会怎样？ 如果没有法律的制约，世界会怎样？ 下课铃一响教室里会怎样？ 你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？
（克 德劳 国修 ）斯
2、熵判据
（1）熵：用来度量体系混乱程度的物理量。 （2）符号：S 单位：J•mol-1•K-1 （3）体系混乱度越大，熵值越大。
有些熵减的反应也可以自发进行，如： Ca(OH)2(aq)＋CO2(g) ══ CaCO3(s)＋H2O(l)
复合判据： △G=△H-T△S
当△H<0, △S>0时，反应________进行； 当△H>0, △S<0时，反应________进行； 当△H>0, △S>0或△H<0, △S<0时呢？
化 学
反第 应四 进节
行 的 方 向
红墨水扩散
Cu和AgNO3反应
归纳小结
自发过程：在一定条件下，不需要借助外力 就可自发进行的过程
如何判断一个反应能否自发进行呢？
预习检测
1.什么是焓判据？焓判据适合于所有反应吗？ 2.什么是熵增原理，举例说明 3.同一物质，气、液、固的熵值大小如何？ 4.如何看一个反应，是熵增还是熵减？ 5.熵判据适合于所有反应吗？
S(冰) ：47.9J mol-1K-1 S(水) ：69.9J mol-1K-1 S(水蒸气)：188.7J mol-1K-1
同一物质：S(g) ＞ S(l) ＞S(s)
判断下列反应的△S是增大还是减小？
a. CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) b. 2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) c. 2H2S(g)＋O2(g)===2H2O(l)＋2S(s) d. Ca(OH)2(aq)＋CO2(g) ══ CaCO3(s)＋H2O(l)
1.焓判据 (1)分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系： ①NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)，常温下 能 自发进行，
酸碱中和反应是 放 热反应，ΔH < 0。 ②2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)，常温下 能 自发进行，
该反应是 放 热反应，ΔH < 0。 ③H2(g) + F2(g) = 2HF(g) 常温下 能 自发进行，该反应是 放 热
（填“能自发”或“不能自发”）
1.判断下列反应能否自发进行？ （1）H+(aq)+OH-57.3kJ·mol-1 △S=+80.7J·mol-1·K-1
（2）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g )
高温自发， 低温不自发
△H>0
2. 25 ℃和101KPa时，反应：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1能自发进行，其原因是( )
反应，ΔH < 0。
共同特点：△H < 0 即放热反应
是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？
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)
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.该反应是熵减小的反应 D.熵增效应大于能量效应
3.工业上可用焦炭还原氧化铁得到金属铁，但是金属铝冶 炼时，却是用电解熔融氧化铝的方法。请结合本节课所学 知识判断为什么不能用焦炭还原Al2O3炼制金属铝？已知：
298K时，2Al2O3(s)+3C(s)=4Al(s)+3CO2(g )