原理第2章第1节 化学反应的方向

第一节化学反应的方向

学案编撰人：陈修峰审核：董玉红孙宝玲

教学目标

1、理解焓变、熵变与反应方向的关系

2、能联合运用焓变和熵变判断反应进行的方向

自主学习

一、反应焓变与反应方向

1. 自发过程

（1）定义：

__________________________________________________ _ （2）特征：具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则逆向方向反应在该条件下肯定不自发。

多数但不是所有放热反应都能自发进行，有的吸热反应也能自发进行。△H 不是影响化学反应方向的__________因素，还有其他因素影响反应方向。

【牛刀小试】实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是（）

A. 所有的放热反应都是自发进行的

B. 所有的自发反应都是放热的

C. 焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素

D. 焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据

二、反应熵变与反应方向

1. 熵

（1）定义：____________ _____________________（2）符号：___________________

（3）单位：J。mol－1.K－1

（4）大小判据：

①物质的混乱度：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。

②物质的存在状态：对于同一种物质S m（g）> S m(1) > S m(s) 。

③物质组成的复杂程度：一般组成物质原子种类相同时，一个分子中原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大。

2. 熵变

（1）定义：___________________________________________ （2）符号：___________

（3）表达式：_______________________________________________

（4）正负判断的一般依据：对于有气体参与的化学反应（气体参与反应时气体既可以是反应物也可以是产物），气态物质的物质的量增大的化学反应，其熵变通常是正值，是熵增大的反应；反之，气态物质的物质的量减小的化学反应，其熵变通常是负值，是熵减小的反应。

【牛刀小试】摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。

（1）相同条件下的气态甲醇. 乙醇.丙醇。（2）气态苯.液态苯.固态苯。

三、熵变与焓变对反应方向的共同影响

1. 化学反应自发进行的判断依据

一个化学反应能否自发进行，即与反应的焓变有关，又与反应的熵变有关。在等温等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的，反应方向的判断为：

H –T△S < 0 ，___________ H –T△S ＝0 __________________ H –T△S >0 ，_______________

2. 化学反应的变化趋势

在等温等压条件下，自发反应总是向△H –T△S<0 的方向进行，直至达到平衡状态。

3. △H .△S的正负及温度的升降对△H –T△S 的值产生的影响

（1）△H <0 ，△S>0，则一定有△H –T△S <0 ，在任何温度下，反应均能正向自发进行。

（2）△H >0 ，△S<0，两个因素的影响也是一致的，都使△H –T△S >0 ，显然这样的反应在任何温度下都不能正向自发进行。

（3）△H >0 ，△S>0，焓因素不利于反应，而熵因素–T△S 却利于反应。孰大孰小，决定于具体体系具体数值。但可以肯定的是，若增加温度，则增加熵因素的影响，甚至可以使熵因素的正面影响超过焓因素的负面影响，反应就变成可以自发进行了，即该类反应在高温下正向自发. 在低温下正向不自发。

（4）△H <0 ，△S<0，焓因素有利，而熵因素不利。若降低温度可以减少熵因素的负面影响，也可以使反应得以进行，即该类反应在低温下正向自发.在高温下正向不自发。

以上都是定性的讨论，在后两种情况中，若改变温度，也要考虑到不同温度情况下△H 和△S自身的变化。

4. 注意事项

化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应能否实际发生。

【牛刀小试】对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是（）

A. 在温度、压力一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向

B. 温度、压力一定时，放热的熵增加反应一定能自发进行

C. 反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素

D. 固体的溶解过程与焓变有关

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【基础演练】

1. 关于自发过程的叙述，正确的是（）

A. 其逆过程在相同条件下也必定是自发的

B. 其逆过程在相同条件下也可能是自发的

C. 其逆过程在其它条件下也可能是自发的

D. 自发过程与外界条件无关

2. 下列关于熵变的叙述中，正确的是（）

A. 熵变为正值的反应一定是自发的

B. 熵变为负值的反应一定是自发的

C. 自发反应的熵变可能是正的，也可能是负的

D. 熵变的正负不影响反应的自发性

3. 已知反应FeO(s)＋C(s)＝CO(g)＋Fe(s) 的△H 为正.△S为正（假定△H .△S不随温度而变化），下列叙述中正确的是（）

A. 低温下为自发过程，高温下为非自发过程

B. 高温下为自发过程，低温下为非自发过程

C. 任何温度下均为非自发过程

D. 任何温度下均为自发过程

4. 下列有关化学反应自发性的叙述中，正确的是（）

A. 化学反应的自发性仅由反应的焓变决定

B. 化学反应的自发性仅由反应的熵变决定

C. 化学反应的自发性仅由反应的焓变和熵变决定

D. 化学反应的自发性与反应体系的温度有关

5. 下列关于自发过程的叙述中，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的可能

D. 非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程

6. 下列关于化学反应的焓变的叙述中，正确的是（）

A. 化学反应的焓变与反应的方向性无关

B. 化学反应的焓变直接决定了反应的方向

C. 焓变为正的反应都是吸热反应

D. 焓变为正的反应都能自发进行

7. 下列关于化学反应的熵变的叙述中，正确的是（）

A. 化学反应的熵变与反应的方向性无关

B. 化学反应的熵变直接决定了反应的方向

C. 熵变为正的反应都是混乱度增大的反应

D. 熵变为正的反应都能自发进行

8. 下列关于化学反应的自发性叙述中，正确的是（）

A. 焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的

B. 焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的

C. 焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的

D. 焓变大于0而熵变小于0的反应肯定是自发的