化学反应进行的方向
化学反应进行的方向
判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵 判据，则在下列情况下可以判断反应一定能 自发进行的是：
A.ΔH>0ΔS>0 B.ΔH<0ΔS>0
C.ΔH>0ΔS<0 D.ΔH<0ΔS<0
2.判断2N2O5=4NO2+O2 ΔH=+56.72KJ/mol 2H2+O2=2H20 ΔH=-576.1KJ/mol能否自发
3.下列反应在任何温度下都不能自发进行的是:
A.2O3（g）=3O2（g）ΔH<0 B.2CO(g)=2C（s）+O2（g）ΔH>0 C.N2(g)+3H2(g)=2NH3ΔH<0 D.CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）ΔH>0
自发过程：在一定条件下，不需要借助
外部力量就能自动进行的过程。
非自发过程： 在一定条件下，需持续借助人为作用才能进 行的过程。
自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动 进行的反应，称为自发反应。
化学反应进行的方向
化学反应原理的组成部分 化学反应进行的快慢
——化学反应速率
化学反应的限度 ——化学平衡
小结
判断反应进行的方向
①物质具有的能量趋于降低
焓(H)判据
H(焓变) <0
放热反应
②物质的混乱度趋于增加
S(熵变)>0
熵增原理
熵(S)判据
焓变
H<0
H>0 H<0 H>0
熵变
S>0
S<0 S<0 S>0
化学反应能否自发进行 自发进行 不自发进行
不能定性判断 不能定性判断
1.整理笔记
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。
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。
化学反应进行的方向(知识点总结)
化学反应进行的方向【学习目标】1、了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性；2、能用焓变和熵变判断化学反应的方向。
【要点梳理】要点一、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。
②分类a．体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
b．在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。
④实例a．自然界中，水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流。
b．物理学中，电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动。
c．日常生活中，气温升高，冰雪自动融化。
2、自发反应在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的反应。
3、自发过程和自发反应的特点①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，如利用水泵可使水从低处升到高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。
4、自发过程和自发反应的应用自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。
如向下流动的水可推动机器，甲烷可在内燃机中被用来做功，锌与CuSO4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等。
要点诠释：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器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。
要点二、化学反应进行方向的判据1、焓判据①概念：体系总是趋向于从高能状态转化为低能状态(这时体系往往会对外部做功或释放能量)，该判据又称能量判据。
②应用：由焓判据知，放热过程(ΔH＜0)常常是容易自发进行的。
③焓判据的局限性2N2O5 (g)==4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ·mol－1(NH4)2CO3 (s)==NH4HCO3 (s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol－1以上两个反应都是吸热反应，但是也可以自发进行。
高中化学关于化学反应进行的方向详解
高中化学关于化学反应进行的方向详解在化学的学习中，学生会学习到很多的化学反应方程式，下面店铺的小编将为大家带来高中化学的关于化学反应进行的方向介绍，希望能够帮助到大家。
高中化学关于化学反应进行的方向的介绍(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?D?D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。
?D?D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 。
?D?D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?D?D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?D?D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
①自然界中水总是从高处往低处流； ②电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；
共同点—— ?
能量由高到底
化学反应中的自发过程
(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
三、焓判据和熵判据的应用 焓判据中，自发过程取向于最低能量状 态的倾向。 熵判据中，自发过程取向于最大混乱度 的倾向。 化学反应进行的方向判据：体系总 是要向着使自身能量降低（焓减）、混 乱度增大（即熵增）（由有序趋向无序） 的方向转变
很多情况下，简单地只用其中一个判据 判断同一个反和 熵判据组合成的复合判据将更适合于所有 的过程。 解释下列过程为什么能够自发进行？
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
有些过程也是自发的，这当中有的与物 质的能量高低无关，有的虽与能量高低有关， 但用焓判据却无法解释清楚，例如：
（1）既不吸热也不放热的自发过程
两种理想气体的混合可顺利自发进行
H2
一、我们因梦想而伟大，所有的成功者都是大梦想家：在冬夜的火堆旁，在阴天的雨雾中，梦想着未来。有些人让梦想悄然绝灭，有些人则细心培育维护，直到它安然度过困境，迎来光明和希望，而光明和希望 总是降临在那些真心相信梦想一定会成真的人身上。——威尔逊
二、梦想无论怎样模糊，总潜伏在我们心底，使我们的心境永远得不到宁静，直到这些梦想成为事实才止；像种子在地下一样，一定要萌芽滋长，伸出地面
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》 知识清单
《化学反应进行的方向》知识清单一、自发过程与自发反应1、自发过程在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程。
例如：水总是自发地从高处流向低处；热量总是自发地从高温物体传递到低温物体。
自发过程具有方向性，其逆过程在相同条件下是非自发的。
2、自发反应在给定条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应。
自发反应和非自发反应的判断依据是反应的焓变（ΔH）和熵变（ΔS）。
二、焓变与反应方向1、焓变（ΔH）化学反应中生成物与反应物的焓值差。
多数放热反应（ΔH ＜ 0）是自发的，因为体系能量降低，趋于稳定。
但也有一些吸热反应（ΔH ＞ 0）在一定条件下也是自发的。
2、焓判据用焓变来判断反应的自发性。
若ΔH ＜ 0，有利于反应自发进行；若ΔH ＞ 0，不利于反应自发进行。
然而，焓判据不是判断反应自发进行的唯一依据，有些吸热反应也能自发进行。
三、熵变与反应方向1、熵（S）用来描述体系混乱度的物理量。
体系的混乱度越大，熵值越大。
同一物质，在气态时熵值最大，液态次之，固态时熵值最小。
2、熵变（ΔS）生成物与反应物熵值的差。
对于有气体参与的反应，气体分子数增多的反应，熵值通常增大。
3、熵判据用熵变来判断反应的自发性。
若ΔS ＞ 0，有利于反应自发进行；若ΔS ＜ 0，不利于反应自发进行。
但熵判据也有局限性，有些熵减的反应在一定条件下也能自发进行。
四、复合判据（自由能变化）1、自由能变化（ΔG）ΔG ＝ΔH TΔS （T 表示热力学温度）2、判据当ΔG ＜ 0 时，反应能自发进行；当ΔG ＝ 0 时，反应处于平衡状态；当ΔG ＞ 0 时，反应不能自发进行。
3、应用通过计算ΔG，可以更准确地判断化学反应在给定条件下能否自发进行。
五、常见的自发反应1、酸碱中和反应例如：HCl ＋ NaOH ＝ NaCl ＋ H₂O ，这是一个放热且熵增的反应，有利于自发进行。
2、大多数化合反应如：H₂＋ Cl₂＝ 2HCl ，通常是放热反应，自发进行。
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》 讲义
《化学反应进行的方向》讲义在我们的日常生活和科学研究中，化学反应无处不在。
从食物的消化到工业生产中的各种化学过程，了解化学反应进行的方向对于预测和控制这些反应至关重要。
那么，究竟是什么决定了一个化学反应会朝着特定的方向进行呢？这就是我们接下来要探讨的内容。
一、自发过程和非自发过程在自然界中，有些过程不需要借助外力就能自动发生，而有些则需要外界的干预才能进行。
例如，水总是自发地从高处流向低处，而要将水从低处送到高处，则需要借助水泵等外部力量。
这种无需外界帮助就能自动进行的过程被称为自发过程，反之则为非自发过程。
化学反应也存在类似的情况。
一些化学反应能够自发地进行，而另一些则不能。
例如，铁在潮湿的空气中生锈是一个自发反应，而将铁锈还原为铁则是一个非自发反应，需要提供能量或采取特定的条件才能实现。
那么，如何判断一个过程是自发还是非自发呢？这就涉及到热力学的一些基本概念。
二、热力学第二定律与熵热力学第二定律是理解化学反应方向的重要理论基础。
它有多种表述方式，其中一种常见的表述是：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
而熵（用符号 S 表示）是热力学中用于描述系统混乱程度的一个重要概念。
简单来说，系统的混乱程度越大，熵值就越大。
对于一个自发过程，系统的熵总是倾向于增加。
例如，气体的扩散过程，原本集中在一处的气体分子自发地扩散到整个空间，系统的混乱程度增加，熵值增大。
在化学反应中，如果反应导致系统的熵增加，那么这个反应就更有可能自发进行。
但熵并不是决定化学反应方向的唯一因素。
三、焓与化学反应的热效应焓（用符号 H 表示）是一个与化学反应的热效应相关的热力学函数。
在等压条件下，化学反应的热效应等于反应前后系统的焓变（ΔH）。
如果一个化学反应是放热的，即ΔH ＜ 0，那么这个反应会释放出热量，使周围环境的温度升高。
一般来说，放热反应在一定程度上有利于反应的自发进行。
然而，仅仅依靠焓变也不能完全确定化学反应的方向。
《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。
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、反应方向的焓判据焓判据：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。
即 H＜0 ，利于反应自发进行二、反应方向的熵判据1.熵判据：体系有自发地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向。
熵判据：△S＞0，利于反应自发进行【注】熵：描述体系混乱度的状态函数叫做熵，用S表示混乱度：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2.熵值的大小判断：（1）气态 > 液态 > 固态（2）与物质的量成正比（3）反应熵变△S=生成物总熵-反应物总熵三、焓变与熵变对反应方向的共同影响1.体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G = △H - T△S体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响：△H - T△S < 0 反应能自发进行；△H - T△S = 0 反应达到平衡状态；△H - T△S > 0 反应不能自发进行。
【例】对反应CaCO3（s）= CaO（s）+ CO2（g）△H = + 178.2 KJ·mol-1△S = +169.6 J·mol-1·K-1室温下，△G =△H-T△S =178.2KJ·mol-1–298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1 =128 KJ·mol-1>0因此，室温下反应不能自发进行。
【总结】能量判据和熵判据的应用：1.由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；2.由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；3.很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。
由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据——体系自由能变化：△G = △H - T△S——将更适合于所有的反应过程；4.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的速率；5.在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。
2.4化学反应进行的方向
练习：判断下列反应熵变大小：
1、N2+3H2=2NH3
2、2C+O2=2CO
△S＜0 △S>0 △S＞0
3、CaCO3=CaO+CO2
【探究】下列自发过程熵变的特点 1、冰→ 液态水 → 水蒸气 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)
交流 研讨
19世纪，化学家们曾认为决定化 学反应能否自发进行的因素是反 应热：放热反应可以自发进行， 而吸热反应则不能自发进行。你 同意这种观点吗？请举例说明。
举例：
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2· 2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l) 8H
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)
化学反应的方向
一、自发过程、自发反应
1. 自发过程:在一定温度和压强下，不需借助光、电
等外部力量就能自动进行的过程.
2. 自发反应:在一定温度和压强下，无需外界帮助就
能自动进行的反应.
（1）铁器暴露在潮湿的空气中会生锈 （2）可燃物的燃烧
（3）酸碱中和反应
自发过程中变化趋势： 共同点：高能向低能转化。 自然界中水总是从高处往地处流；电流总是从电位高 的地方向电位低的地方流动；
总结：自发过程的两大变化趋势： （1）能量趋于减小(焓减） （2）混乱度趋于增大（熵增）
举例：
2KClO3(s)= 2KCl(s)+3O2(g) △H=-78.3kJ/mol △S=494.4J/mol/K 一定能自发反应
化学反应进行的方向和化学平衡状态
选择合适的化学反应
选择一个可逆反应，以便观察化学平衡状态。
控制反应条件
确保反应在恒温、恒压条件下进行，并保持反应混合物浓度不变。
实验操作步骤
按照实验操作规程，逐步进行实验操作，确保实验过程安全可靠。
数据收集与分析
记录实验数据
详细记录反应过程中各物 质浓度的变化，以及温度、 压力等反应条件的变化。
数据整理
化学反应进行的方向和化学平衡状 态
目录
• 化学反应进行的方向 • 化学平衡状态 • 化学平衡的移动 • 化学平衡的应用 • 实验研究与观察
01 化学反应进行的方向
反应焓变对反应方向的影响
焓变是反应过程中能量的变化，当反应的焓变小 于零时，反应能够自发进行。
焓变大于零时，反应不能自发进行，需要外界提 供能量才能进行。
生成A和B的方向移动。
在反应过程中，如果反应物的浓度大于 生成物的浓度，平衡会向正反应方向移 动；反之，平衡会向逆反应方向移动。
在一定温度下，增加反应物的浓度或减 小生成物的浓度，平衡常数Kc会增大； 反之，减小反应物的浓度或增加生成物
的浓度，平衡常数Kc会减小。
压力对化学平衡的影响
压力的变化会影响气体的分压，进而影响化学平衡。对于 反应 A + B → C，如果增加压力，平衡会向气体体积减小 的方向移动，即向生成C的方向移动。
焓变等于零时，反应处于平衡状态，反应不会自 发进行或逆向进行。
熵变对反应方向的影响
熵变表示反应过程中混乱度的 变化，混乱度增加有利于反应
自发进行。
当熵变小于零时，反应可能 无法自发进行，需要外界提 供能量或降低温度才能进行。
熵变大于零时，反应能够自发 进行，因为混乱度的增加有助
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《化学反应进行的方向》教学设计\一、课程分析：1 .教材的地位与作用本节为人教版化学选修4第二章第四节《化学反应进行的方向》。
主要介绍了“焓判据、熵判据及自由能变化（△G=△H-T△S）”知识，有一定难度。
教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。
第一，以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。
第二，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。
第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。
第四，简单介绍了自由能判据的结论性内容。
2. 教学目标知识与技能:（1）通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应，让学生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性(2)通过“有序”和“无序”的对比，引出熵的概念(3)通过日常生活中的见闻引导学生，使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小，只能判断反应自发进行的可能性，不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。
过程与方法:通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。
学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式，构建新知识情感态度价值观:通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例，让学生明确化学与日常生活是息息相关的3．教学重难点重点：熵判据难点：焓减与熵增与化学反应方向的关系二、教学方法：教师教法：创设情境、问题引导、重点讲解学生学法：思考交流、分析讨论、习题检测三、学生学情：本节内容是在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡等知识之后，以知识介绍的方式呈现出来，让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变，熵变也是决定因素之一。
四、教学过程：【一、情景创设，导入新课】提问：同学们知道二十一世纪的第三金属是指哪种金属吗？你知道它的用途吗？钛这种金属是如何被发现，又是怎样制备出来的呢？科学家们遇到了怎样的困难呢？（TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) TiCl4＋2Mg＝2MgC12＋Ti）第一步科学家们就被难住了。
这个反应在任何温度下都不反应，但是其逆向反应，四氯化钛与氧气却能在一定温度下反应生成二氧化钛，这是工业生产二氧化钛的一种方法。
也就是说，这个反应根本不能按照科学家欲设的方向进行。
这在科学研究中是很常见的，在同学们的学习中是否也遇到过类似的情况呢？例如：CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu以上两个反应的正向在常温常压下都能自动发生，而逆向反应在相同条件下却不能自动进行。
也就说化学反应存在方向性。
【设计意图】通过金红石无法直接制取钛，激发学生的学习兴趣，引出反应进行方向。
教师：再看2H2和O2的反应，在常温常压下我们看不到现象，但是这个反应的正向具有发生反应的可能性，因为如果等上千年万年我们就能看到微量的水生成。
而其逆向，水在常温常压下却不能自动分解成氢气和氧气，除非在电能的帮助下反应才能发生。
【设计意图】引出自发反应，非自发反应定义。
【二、问题引导，突出重点】教师：在一定温度和压强下，化学反应向着怎样的方向自发进行呢？这个问题的解决有助于帮助我们找到TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)不能自发进行的原因。
教师：自然界中有很多现象都具有方向性，例如：你认为在一定温度和压强下，化学反应向着怎样的方向自发进行呢？[学生活动]观察大屏幕上图片水总是自发的从高处向低处流，热向着温度降低的方向传导……总结出可能是向着放热的方向自发进行【板书】一、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(这时体系会对外部做功或释放热量)，教师：在一定温度和压强下，化学反应一定不能向着吸热的方向自发进行吗？学生回忆、寻找反例证：2NH4Cl(s)与Ba(OH)2·8H2O(s)的反应是吸热的，但是常温自发，说明化学反应有可能向着吸热的方向自发进行。
教师补充证据：NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)△H=37.3kJ/mol 现场演示该实验，证明此反应的确是吸热反应，但常温自发。
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H=178.2kJ/mol 吸热反应常温不自发，高温下能够自发进行C(S ，石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=126.1kJ/mol由此说明焓变是影响反应方向的因素但不是唯一因素，还有什么因素在影响反应的方向呢？学生：观察大屏幕上视频;①固体溶解：食盐、氢氧化钠、蔗糖自动溶于水，相反的过程却不可能出现。
②墨水滴入水中自动扩散，二则却不能自动分离。
③气体扩散：二氧化氮与空气自动混合【设计意图】通过实例引出熵和熵判据【板书】二、熵判据：1.熵：是描述体系混乱度的物理量。
符号：S 单位：J•mol-1•K-1 。
体系的混乱度越低，熵值越小；体系的混乱度越高，熵值越大。
2、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。
在用来判断过程的方向时就称为熵判据。
【大屏幕展示】标准状况下1mol下列物质的熵S(Jmol-1K-1)CH4O2H2H2O(l) HNO3(l) Br2(l) 石墨金刚石Fe NaCl 186.15 205.03 130 69.9 156 152 5.7 2.4 27.3 72.1教师：请分析哪类物质的熵较高，哪类物质的熵较低？并解释。
学生：气体物质的熵较大，因为分子间间距大，作用力小，分子在一定体积内做自由运动。
而固体中微粒之间距离小，相互作用力强，它们排列是有序的。
教师：请推测同一种物质固、液、气三态，熵值的大小。
学生：同一种物质固、液、气三态，熵值逐渐变大。
教师：提供数据加以证明教师：你能找到吸热反应自发进行的原因了吗？教师：大量事实证明化学反应趋向于向着熵增的方向自发进行，但是我们还需要思考，化学反应一定不能向着熵减的方向自发进行吗？如：2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△S=-39.4 Jmol-1K-1【设计意图】 1通过问题的分析引导学生，得出熵判据是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素，得出焓变和熵变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变——自由能变化教师：历史上有一位美国化学家——吉布斯，他发现在一定温度、压强下：△H-T△S<0时反应自发，△H-T△S〉0时反应非自发，同学们认为△H-T△S=0时是一种什么情形？[教师活动]多媒体投影——恒压下温度与反应方向的关系类型△H △S △G及反应方向反应实例1 －，焓减＋，熵增－，任何温度下均自发，2 +,焓增－，熵减＋，任何温度均不自发，3 +,焓增＋，熵增 +，常温不自发，－，高温自发4 －，焓减－，熵减－，常温自发＋，高温不自发【设计意图】通过学生阅读课本内容，弄清自由能变化与过程方向性的关系，培养学生的自学能力。
[学生活动]阅读第35页最后一段，了解在讨论过程的方向问题时需要注意的问题【设计意图】通过学生对本部分内容的了解，帮学生树立应全面看问题的思想。
【问题解决】已知：在298K、100KPa时，该反应的 2NO(g)+ 2CO(g) = N2 (g)+ 2CO 2(g),△H=-746.8kJ•mol-1，△S=-197.5 J•mol-1•K-1 。
则：△G = △H - T△S=-687.9 kJ•mol-1﹤0 因此室温下反应能自发进行。
但是，该反应的速率极慢，需要使用催化剂来加速反应。
【设计意图】通过本部分教学既为学生解决了问题，有使学生体会到化学与生活的密切联系，激发学生学习化学的兴趣。
【三、归纳总结，知识升华】焓判据和熵判据的应用：1.由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；2.由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；3.很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。
由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（体系自由能变化：△G = △H - T△S）将更适合于所有的反应过程；4.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的速率；5.在讨论过程的方向时，我们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； 6.反应的自发性也受外界条件的影响。
【四、学以致用，提升能力】随堂练习及作业布置1.知道了某过程有自发性之后，则（）A.可判断出过程的方向B.可确定过程是否一定会发生C.可预测过程完成的快慢D.可判断过程的热效应2.下列过程是非自发的是（）A.水由高处向低处流；B.天然气的燃烧；C.铁在潮湿空气中生锈；D.室温下水结成冰五、板书设计：一、焓判据:焓判据：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。
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。
二、熵判据:1.熵：是描述体系混乱度的物理量。
符号：S 单位：J•mol-1•K-1 。
体系的混乱度越低，熵值越小；体系的混乱度越高，熵值越大。
2.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。
在用来判断过程的方向时就称为熵判据。
三、复合判据: 自由能变化（△G）单位：KJ/mol△G = △H - T△S△G<0 反应能自发进行；△G=0 反应达到平衡状态；△G>0 反应不能自发进行六、教学反思：本教学设计以新课程理念为指导，坚持“自主探究、合作交流”，整个教学设计分为“情景创设导入新课”、“问题引导突出重点”、“归纳总结知识升华”“学以致用提升能力”四个层次，实现了不断引导学生由易到难，由浅入深，循序渐进。
通过回忆、思考、讨论、探究等活动，让学生学习的主体地位真正得到了回归，课堂真正成了学生自主学习的“学堂”；课堂上老师没有滔滔的讲，只是适时恰当地点拨和引导，因而老师在课堂上的表现得更轻松，更灵活，更游刃有余。
从整节课的实施过程来看，在很大程度上克服了以往老师对新课内容的不断重复、学生“惯于听”而“疏于思”，学习效率低下的普遍性问题。
使学生通过阅读、思考、讨论等环节，基本掌握了知识内容，学生对本节课也普遍表示满意，使我真正体会到了课程改革的魅力所在！当然，由于本轮新课改的实践在我省还处于起步阶段，所以本教学设计与课改新理念还有相当差距。