化学反应进行的方向及判据
化学反应的方向及判断依据
冰融化
(1)在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水; (1)在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水; 在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水 而氯化钠和水却不能反应生成盐酸和氢氧化钠. 而氯化钠和水却不能反应生成盐酸和氢氧化钠. (2)铁器暴露在潮湿空气中会生锈; (2)铁器暴露在潮湿空气中会生锈;这些过程都是自发 铁器暴露在潮湿空气中会生锈 的,其逆过程就是非自发的. 其逆过程就是非自发的.
一,自发反应——化学反应的方向 自发反应——化学反应的方向
自发反应: 自发反应:
在一定条件下,无需外界帮助就能 一定条件下 无需外界帮助就能 自动进行的反应 .
教科书P39 页 教科书
下列反应在一定条件下都能自发进行, 下列反应在一定条件下都能自发进行, 自发进行 它们有什么共同的特征吗? 它们有什么共同的特征吗?
�
总
结
共同影响
化学反应的方向
影响因素: 影响因素: 反应焓变
反应熵变
能量判据 熵判据
吸热 放热 熵增 熵减
焓减小有利于反应自发, 焓减小有利于反应自发,熵增大有利于反应自发
练
1.下列说法不正确的是 下列说法不正确的是
习 C
A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素, 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素, 多数的能自发进行的反应是放热反应. 多数的能自发进行的反应是放热反应. B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值,其体系 在同一条件下不同物质有不同的熵值, 的混乱程度越大,熵值越大. 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 一个反应能否自发进行, 影响有关
反应的方向及判断依据
2.氯气与溴化钾溶液的反应 能
Cl2+2KBr=Br2+2KCl
3.乙烯与溴单质的反应 能
C2H4+Br2
CH2BrCH2Br
4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应 不能
思考
如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？
请观察P40 “你知道吗” ，思考这些一定条件 下能自发发生的反应有何共同特点？
共同特点：△H＜0，放热反应。 即体系趋向于从高能状态转变为低能状态（稳定）。
专题2 化学反应速率与化学平衡
第二单元 化学反应的方向和限度
化学反应的方向及判断依据
自然界中水总是从高处往低处流
是自动进行的自发变化过程 具有一定的方向性
一、化学反应的方向
1.自发过程： 在一定条件下，不借助外部力量就能自
动进行的过程.
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应。
❖ 250C和1.01×105Pa时，反应 ❖ 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； ❖ △H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因
是∶（ D ）
❖ A、是吸热反应； ❖ B、是放热反应； ❖ C、是熵减少的反应； ❖ D、熵增大效应大于能量效应。
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 )
NH4NO3(s) ==NH4+ (aq) + NO3- (aq)
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)==2NH3(g)+BaCl2(s)+1
例析化学反应进行方向的三大判据
例析化学反应进行方向的三大判据化学反应进行方向判据是一项重要的化学知识，它可以在判断化学反应进行方向上大有帮助和指导。
它实质上就是根据反应量、活化能和平衡常数来决定反应的进行方向。
三大判据是：一、反应量判据反应量判据是指反应的方向取决于底物含量，化学反应多以各种底物的物质量比例来决定反应进行程度和方向，而反应量判据就是以反应物含量最多和最少来决定反应的进行方向。
若是A底物比B底物含量多，则可断定反应结果应以减少A底物，反应结果以B形式折合，所有反应量方向正向正比减少A种物质量，反之，逆反应方向正比增加A物质量。
二、活化能判据活化能判据是指反应方向由能量的求取情况决定的，其实物质系统通常是处于非平衡状态的，当物质受到有害分子的攻击时，物质系统就会分解，反应物会放出热能，这种反应方向就是活化能的作用决定的，这和反应量判据中的反应量比不同，活化能方向不变，正反应方向由物质系统的热能放出决定。
三、平衡常数判据平衡常数判据是反应方向根据反应平衡常数决定的，反应过程有两个方向，即正反应和逆反应，当系统处于反应平衡状态时，才有反应方向，反应方向之间的关系，即反应物和生成物的比例，都与反应系统中的平衡常数有关，反应系统中的循环反应举申例，如A+B，A+B→C+D 。
正反应反应方向的判断根据是平衡常数乘以A的转化率小于1，逆反应反应方向的判断依据是平衡常数乘以A的转化率大于1，这三者并不是同时有效，而是互相帮助完善彼此，才能准确计算和判断出反应的方向。
综上所述，化学反应进行方向的三大判据分别是：反应量判据、活化能判据和平衡常数判据。
由此可见，反应量、。
化学反应方向及判断依据
则△G =△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0， 因此，室温下反应能自发进行。
小结：
H △S △G 自发趋势 ＜ 0 ＞0 ＜ 0 自发 ＞0 ＜ 0 ＞0 不自发
＞0 不自发
＜0 ＜0 ＜ 0 自发 ＜ 0 自发
＞0 ＞0 ＞0 不自发
温度影响
任意温度 任意温度
高温 低温 高温 低温
研究表明：在温度、压强一定的 条件下，化学反应自发进行方向的 判据是
△G = △H - T△S
△G = △H - T△S ＜ 0 反应能自发进行
△G = △H - T△S ＞0 反应不能自发进行
△G = △H - T△S ＝0 反应达到平衡状态
对反应CaCO3（s）= CaO（s）+ CO2（g） △H = + 178.2 KJ·mol-1 △S = +169.6 J·mol-1·K-1
及化 其学 判反 断应 依的 据方
向
莆田一中化学组
自发过程和自发反应
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。
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，称为 自发反应。
(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆过程就 是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应， 其逆向是非自发反应。
室温下能自发进行吗？
室温下：△G =△H-T△S =128 KJ·mol-1>0 因此，室温下反应不能自发进行。
2NO（g） + 2CO（g） = N2（g） + 2CO2（g），
已知， 298K、101KPa下反应 △H = - 113 KJ·mol-1 ，△S = -143.5 J·mol-1·K-
化学反应进行的方向全面版
1、放热的自发过程可能是熵减小的过程， 如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无
明显变化或增加的过程，如金刚石和石墨的 互变熵不变；活泼金属与酸的置换反应熵增 等……
2、吸热的自发过程应为熵增加的过程， 如冰的融化、硝酸铵溶于水等。
3、无热效应的自发过程是熵增加的过程， 如两种理想气体的混合等。
(5)铁生锈：
△H=－802.3 kJ/mol
3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol
(6)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=－571.6 kJ/mol
（7）两种理想气体的混合可顺利自发进行
H2
O2
（8）室温下冰块的融化；
O2 H2
（9）硝酸盐类的溶解；
（10）常温常压下N2O5的分解 2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g)；
△H=+56.7kJ/mol （11）碳铵的分解 (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);
△H=+74.9 kJ/mol
小结
一、化学反应进行方向的判据
1．焓判据 2．熵判据
2．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。
例如：石墨经高温高压还是可以变为金刚 石的。
只要我们坚持了，就没有克服不了的困难。或许，为了将来，为了自己的发展，我们会把一件事情想得非常透彻，对自己越来越严，要求越来越高，对任何机会都不曾错过，其 目的也只不过是不让自己随时陷入逆境与失去那种面对困难不曾屈服的精神。但有时，“千里之行，始于足下。”我们更需要用时间持久的用心去做一件事情，让自己其中那小 小的浅浅的进步，来击破打破突破自己那本以为可以高枕无忧十分舒适的区域，强迫逼迫自己一刻不停的马不停蹄的一直向前走，向前看，向前进。所有的未来，都是靠脚步去 丈量。没有走，怎么知道，不可能；没有去努力，又怎么知道不能实现？幸福都是奋斗出来的。那不如，生活中、工作中，就让这“幸福都是奋斗出来的”完完全全彻彻底底的 渗入我们的心灵，着心、心平气和的去体验、去察觉这一种灵魂深处的安详，侧耳聆听这仅属于我们自己生命最原始最动人的节奏。但，这种聆听，它绝不是仅限于、执着于 “我”，而是观察一种生命状态能够扩展和超脱到什么程度，也就是那“幸福都是奋斗出来的”深处又会是如何？生命不止，奋斗不息！又或者，对于很多优秀的人来说，我们 奋斗了一辈子，拼搏了一辈子，也只是人家的起点。可是，这微不足道的进步，对于我们来说，却是幸福的，也是知足的，因为我们清清楚楚的知道自己需要的是什么，隐隐约 约的感觉到自己的人生正把握在自己手中，并且这一切还是通过我们自己勤勤恳恳努力，去积极争取的!“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。”当我们坦然接受这人生的终局， 或许，这无所皈依的心灵就有了归宿，这生命中觅寻处那真正的幸福、真正的清香也就从此真正的灿烂了我们的人生。一生有多少属于我们的时光？陌上的花，落了又开了，开 了又落了。无数个岁月就这样在悄无声息的时光里静静的流逝。童年的玩伴，曾经的天真，只能在梦里回味，每回梦醒时分，总是多了很多伤感。不知不觉中，走过了青春年少， 走过了人世间风风雨雨。爱过了，恨过了，哭过了，笑过了，才渐渐明白，酸甜苦辣咸才是人生的真味！生老病死是自然规律。所以，面对生活中经历的一切顺境和逆境都学会 了坦然承受，面对突然而至的灾难多了一份从容和冷静。这世上没有什么不能承受的，只要你有足够的坚强！这世上没有什么不能放下的，只要你有足够的胸襟！ 一生有多少 属于我们的时光？当你为今天的落日而感伤流泪的时候，你也将错过了明日的旭日东升；当你为过去的遗憾郁郁寡欢，患得患失的时候，你也将忽略了沿途美丽的风景，淡漠了 对未来美好生活的憧憬。没有十全十美的生活，没有一帆风顺的旅途。波平浪静的人生太乏味，抑郁忧伤的人生少欢乐，风雨过后的彩虹最绚丽，历经磨砺的生命才丰盈而深刻。 见过了各样的人生：有的轻浮，有的踏实；有的喧哗，有的落寞；有的激扬，有的低回。肉体凡胎的我们之所以苦恼或喜悦，大都是缘于生活里的际遇沉浮，走不出个人心里的 藩篱。也许我们能挺得过物质生活的匮乏，却不能抵挡住内心的种种纠结。其实幸福和欢乐大多时候是对人对事对生活的一种态度，一花一世界，一树一菩提，就是一粒小小的 沙子，也有自己精彩的乾坤。如果想到我们终有一天会灰飞烟灭，一切象风一样无影亦无踪，还去争个什么？还去抱怨什么？还要烦恼什么？未曾生我谁是我？生我之时我是谁？ 长大成人方是我，合眼朦胧又是谁？一生真的没有多少时光，何必要和生活过不去，和自己过不去呢。你在与不在，太阳每天都会照常升起；你愁与不愁，生活都将要继续。时
化学反应的方向及判断依据(好)
气体少变成气体多 ④CuSO4·5H2O(s) = CuSO4(s) +5H2O(l) 固体变液体 ⑤NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(l)+ CO2(g) 固体变液体和气体 ⑥ Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s) = BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) 固体变液体和气体
∆G < 0
反应是自发的，能正向进行；
∆G > 0 ∆G = 0
反应是非自发的，能逆向进行 反应 处于平衡状态。
△G ＝ △H－T△S
①△H ①△H＜0， △S>0，△G＜0 S>0， 在所有温度下， 在所有温度下，反应都能正向自发进行
例：C3H8(g) +5 O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(g)
绝大多数放热反应在常温下能够自发进行。 绝大多数放热反应在常温下能够自发进行。 原因：反应放热，体系能量下降， 原因：反应放热，体系能量下降，能量越低越稳定 反应放热越多，体系能量降低得越多， 反应放热越多，体系能量降低得越多，反应越完全 反应的焓变是制约反应能否发生的重要因素之一 反应的焓变是制约反应能否发生的重要因素之一
二、判断化学反应方向的依据 △G ＝ △H－T△S
类型 ∆H 1 2 3 4 － + － +
∆S
+ － － +
∆G 永远是－ 永远是－ 永远是+ 永远是 受温度影响 受温度影响
反应的自发性 永远自发 永远非自发 温度低时自发 温度高时自发
【课堂巩固练习】 课堂巩固练习】 巩固练习
例1．下列说法正确的是 ． （ ） A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 ．凡是放热反应都是自发的， B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变 ．自发反应一定是熵增大， C．自发反应也需要一定的条件 ． D．自发反应在任何条件下都能实现 ．
高二化学选修四第二章-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、自发过程与自发反应1．自发过程(1)含义：在确定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。
(2)特点：①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)。
②在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2．自发反应在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度。
二、化学反应进行方向的判据1．焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低，因此具有向最低能量状态进行的倾向，科学家提出用焓变(能量改变)来推断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。
2．熵判据(1)熵：用来度量体系混乱程度的物理量。
熵值越大，混乱程度越大。
符号为S。
单位：J·mol－1·K －1。
(2)熵值大小的比较：同一种物质在不同状态时的熵值大小为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增大，即熵变(符号ΔS)大于零。
(4)熵判据：用熵变来推断反应进行的方向。
3．复合判据过程的自发性只能用于推断过程的方向，不能确定过程是否确定会发生和过程发生的速率。
综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于全部的过程，只依据一个方面来推断反应进行的方向是不全面的。
学问点一自发过程与自发反应1．下列过程是非自发的是()A．水由高处向低处流B．自然气的燃烧C．铁在潮湿的空气中生锈D．水在室温下结冰答案 D解析自然界中水由高处向低处流、自然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下溶化，都是自发过程，其逆过程都是非自发过程。
2．试验证明，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．全部的放热反应都是自发进行的B．全部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个重要因素D．焓变是确定反应是否具有自发性的惟一判据答案 C解析多数能自发进行的反应都是放热反应，但并不是全部能自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是惟一因素。
1化学反应进行的方向
1．化学反应方向与焓变的关系
(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(l)＋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(l) ΔH(298 K)＝＋37.30 kJ/mol
一、判断化学反应进行方向的判据
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，为最终解决化 学反应的方向问题，提出了相互关联的判据．
(1)自发过程和自发反应 自发过程：在一定条件下 不用借助外力 就能自动 进行的过程． 自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自
考查点二 [例2]
焓判据和熵判据的综合应用
(2010· 杭州学军中学第四次月考)250℃和
1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋56.76 kJ/mol，自发进行的原因是 ( A．是吸热反应 B．是放热反应 C．是熵减少的反应 )
D．熵增大效应大于能量效应
从液体和气体分子的排布和运动的角度来看，气体
与液体比较，分子自由活动的程度增大了，也就是 说气体的混乱度比液体大，所以随着液体的蒸发， 尽管是吸热，但由于分子存在的状态增大了混乱度， 因而仍可自发进行．
(3)熵值大小的比较
同种物质不同状态时熵值大小为S(g) ＞ S(l) ＞ S(s)．
熵判据 熵增加，∆S>0,一般（不一定）可以自发进行
化学反应的方向及判断依据
能状态（△H ＜ 0）。（能量越低越稳定）
②对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自发进
行，且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应
越完全 ③焓变（△H）是决定反应能否自发进行的因素之一， 但不是唯一因素。
思考：吸热反应就不能自发进行了吗？
教科书P43页
(1) 氢氧化钡晶体和氯化铵混合（实验） (2) 硝酸铵溶于水的电离 (3) CaCO3=CaO+CO2 ↑(高温) 共同特点： 虽然都是吸热反应，但照样能自发进 行。所以单独的从焓变判断反应能否 自发是不对的。 分析其中的奥秘？ 混乱度增加。
D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同 影响有关
练
2.下列说法正确的是 自发的
习
（
C ）
A. 放热反应都是自发的，吸热反应都是非 B. 自发反应一定是熵增大，非自发反应一 定是熵减少或不变 C. 自发反应在恰当条件下才能实现 D. 自发反应在任何条件下都能实现
练
习
3. 250C和1.01×105Pa时，反应: 2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g) △H= + 56.76 kJ· mol-1 ， 能自发进行的原因是 （ D ） A. 是吸热反应 B. 是放热反应 C. 是熵减少的反应 D. 熵增大效应大于能量效应
1. △H < 0，△S > 0 该反应一定能自发进行； 2. △H > 0，△S < 0 该反应一定不能自发进行； 3. △H <0，△S < 0 该反应在较低温度下能自发进行 4. △H >0，△S >0 该反应在较高温度下能自发进行
练
1.下列说法不正确的是(
习
C
)
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。
2022年高考名校真题模拟考点41 化学反应进行的方向-
考点41 化学反应进行的方向1．自发过程（1）含义在一定条件下，不需要借助外力就可以自动进行的过程。
（2）特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)；②在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。
2．化学反应方向的判据（1）焓判据放热反应过程中体系能量降低，ΔH<0，具有自发进行的倾向。
但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应进行的方向有一定的局限性。
（2）熵判据①熵：衡量体系混乱程度的物理量，符号为S，单位为J·mol−1·K−1。
②熵的大小：同种物质，三种聚集状态下，熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。
③熵判据：体系的混乱度增加，ΔS>0，反应有自发进行的倾向。
但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。
（3）复合判据——自由能变化判据在温度、压强一定的条件下，化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，因此，把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化ΔG，更适合于所有过程的判断。
ΔG=ΔH−TΔS（T为开尔文温度），ΔG的正、负决定着反应的自发与否。
①ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。
②ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态。
③ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。
考向化学反应方向的判定典例1下列过程一定不能自发进行的是A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＞0B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＜0C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＞0D．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)ΔH＞0【解析】A.ΔH＞0，ΔS＞0，在较高温度下可满足ΔH－T·ΔS＜0，即在较高温度下反应能自发进行，故A不选；B.ΔH＜0，ΔS＜0，温度较低时即可满足ΔH－T·ΔS＜0，能自发进行，故B不选；C.ΔH＞0，ΔS＞0，在较高温度下可满足ΔH－T·ΔS＜0，即在较高温度下反应能自发进行，故C不选；D.ΔH＞0，ΔS＜0，一般情况下ΔG＝ΔH－T·ΔS＞0，不能自发进行，故选D。
化学反应进行的方向、转化率
(3)若a＜b＋种时，如aA(g)＋bB(g) ⇋ cC(g)＋dD(g)
(1)若只增加A的量，平衡正向移动，而A的转化率减小，B的转化
率增大。
(2)恒温、恒容条件下若按原比例同倍数的增加反应物 A和B的量，
则平衡向正反应方向移动，而反应物的转化率的变化与气体物质的系
2．化学反应方向的判据 (1)焓判据 放热过程中体系能量 降低 ，ΔH ＜ 0，具有自发进行的倾向，但有些 吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应方向不全面。
(2)熵判据
①熵：量度体系 混乱(或无序) 程度的物理量，符号 S 。 ②熵的大小：同种物质，三种状态下，熵值由大到小的顺序为： 气态＞液态＞固态 。
典例分析
1.在一定条件下，可逆反应
2NO2(g)
填空：
N2O4(g)
ΔH<0达到平衡，当分别改变下列条件时，请
(1)保持容器容积不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2的百分
含量________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；保持容器容积不变， 通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量________。
③熵判据 体系的混乱度 增加 (即 熵增 )，ΔS ＞ 0，反应有自发进行的倾 向。但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应方向也 不全面。 （3）复合判据——自由能变化
＞ ＝ ＜
反应非自发进行 反应处于平衡状态 反应自发进行
化学平衡移动方向与反应转化率的关系
1 ．恒温、恒容条件下，只有一种反应物参加的可逆反应，增大反应
数有关。
Ⅰ.若a＋b＝c＋d，A、B的转化率不变； Ⅱ.若a＋b＞c＋d，A、B的转化率都增大； Ⅲ.若a＋b＜c＋d，A、B的转化率都减小。
第三节 化学反应的方向
第三节化学反应的方向学业要求核心素养建构1.知道化学反应是有方向的。
2.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
『知识梳理』一、自发过程和自发反应1.存在：自然界中一些过程、有些反应是自发进行的，而且是有方向性的。
2.特点：(1)体系有自发从高能状态向低能状态转变的倾向；(2)体系有自发向混乱度增加(即熵增，ΔS＞0)的方向转变的倾向。
二、化学反应进行方向的判据1.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。
2.熵判据(1)熵用来度量体系混乱程度的物理量。
符号为S。
熵值越大，混乱程度越大。
同一物质：气态熵值S(g)>液态熵值S(l)>固态熵值S(s)。
(2)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增大，即熵变(符号ΔS)＞0。
(3)熵判据体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用熵变来判断反应进行的方向。
[微自测]1.用“>”或“<”填空：(1)溶解少量蔗糖于水中，ΔS________0。
(2)纯碳和氧气反应生成CO(g)，ΔS________0。
(3)液态水蒸发变成水蒸气，ΔS________0。
(4)CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g)，ΔS________0。
解析(1)蔗糖溶于水形成溶液混乱度增大。
(2)该反应气体分子数增多是熵增大的过程。
(3)液态水变为气态水，是熵值增大的过程。
(4)该反应气体分子数增多是熵增大的过程。
答案(1)>(2)>(3)>(4)>3.自由能与化学反应的方向(1)自由能：符号ΔG，单位kJ/mol，公式ΔG＝ΔH－TΔS。
(2)判断依据：ΔG＜0，反应能自发进行；ΔG＝0，反应处于平衡状态；ΔG>0，反应不能自发进行。
注意(1)大多数放热反应是自发反应，但是有些吸热反应也能自发进行。
(2)大多数熵增反应属于自发反应，但是有些熵减反应也能自发进行。
化学反应领域里判断反应方向有哪几种
由于各种分子均有瞬间偶极，故色散力存在于极性分和极性分子，极性分子和非极性分子及非极性分子和非极性分子之间 。
kJ∙mol－1 取向力 诱导力 色散力
HCl 3.305 1.104 16.82
瞬间偶极 —— 瞬间偶极之间有色散力。
色散力不仅存在广泛，而且在分子间力中，色散力经常是重要的。下面的数据可以说明这一点。
Ar 0 0 8.49
*
化学反应的方向
化学反应的方向及判断依据
化学反应的方向
自然界中的自发过程体现了自然界变化的方向性 (1)自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流 (2) 铁器暴露在潮湿空气中会生锈；这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。 水往低处流 冰融化
化学反应的方向
焓变与反应方向
说明： 1）多数能自发进行的化学反应是放热反应； 2）有不少吸热过程也能自发进行； 3）自发变化或非自发变化是在给定条件下而言的，若条件改变，自发过程非自发过程，而非自发过程自发过程； 4) 焓变（△H）是决定反应能否自发进行的因素之一. 但不是唯一因素； 5）相同条件下，自发变化的逆过程是非自发过程。
1
0
1
3
HNO3（1013）
化学反应的方向
H2O（2001）
CO2（0102）
HNO3（1013）
原子向量矩阵
原子矩阵
分子矩阵
化学反应的方向作业题
1、用向量方法推理看C、H2如何变成PE 得 4nH2+2nC （C2H4）n — —
1H
12C
H2
2
0
C
0
1
（C2H4）n
e=-(3a+b)
化学反应的方向作业题
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化学反应进行的方向
一、教学目标
1．了解自发反应的含义
2．了解焓变、熵变与反应方向的判断
3．学会利用反应方向的判据ΔG=ΔH- TΔS二、教学重点与难点
焓减和熵增与化学反应方向的关系
三、教学方法
1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，
充分发挥学生的想象力；
2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加
工，得出结论；
3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上
构建新知识。
四、教学过程
[设问]上新课之前，请同学们根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程（在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程）。
[学生讨论]……
[总结]生活中的自发过程很多，如：水由高处往低处流，自由落体，铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块会融化，……这些都是自发过程，它们的逆过程是非自发的。
[导入]与自然界中的许多变化一样，化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能自动
进行，而其逆反应无法自动进行。
例如
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，这节课我们来讨论化学反应的方向问题。
[板书]化学反应进行的方向
[交流与讨论]讨论下列反应在室温下能否自发进行，如能自发进行请写出相应的化学方程式
1、水分解成氢气和氧气的反应。
2、氯气与溴化钾溶液的反应。
3、乙烯与溴单质的反应。
4、氮气和氧气生成一氧化氮的反应。
[板书]自发反应：在一定温度和压强下不需外界帮助，能自动进行的反应称为自发反应。
[过渡]究竟如何判断某个反应进行的方向或者说反应是否自动进行？
[分析与讨论]下列反应都能自发进行，分析
其可能的原因
3Fe(s) + 2O2(g) = Fe3O4(s)△H = -1118.4 kJ·mol-1 C(s) + O2(g) = CO2(g)△H = -393.509 kJ·mol-1 CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) △H = -890.36 kJ·mol-1 [讲述]在研究各种体系的变化过程时，人们发现自然界的自发过程一般都朝着能量降低的方向进行。
显然，能量越低，体系的状态就越稳定。
化学反应一般亦符合上述能量最低原理。
的确，很多放热反应，(ΔrHm<0) 在298.15K、标准
态下是自发的。
而且反应放出热量越多，体系能量降低得也越多，反应也越完全
结论：自发过程都由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
[板书]判断化学反应方向的依据一（焓判据）： H＜0 的反应有自发进行的倾向。
[分析]有人曾试图以反应的焓变(ΔH)作为反应自发性的判据。
认为在等温等压条件下，当ΔH < 0时：化学反应自发进行，ΔH> 0时：化学反应不能自发进行，但是，实践表明：有些吸热过程(ΔH>0)亦能自发进行。
例如，NH4NO3溶于水是吸热过程，但在标准态下能自发进行：NH4NO3(s) =NH4++(aq) + NO3-(aq)；△H = 14.7 kJ·mol-1
又如，CaCO3的分解反应是吸热反应(ΔH >0)
CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)；△H = 178.32 kJ·mol-1
在298.15K、标准态下反应是非自发的。
但当温度升高到约1123K时，CaCO3的分解反应就变成自发过程，而此时反应的焓变仍近似等于
178.32kJ·mol-1,(温度对焓变影响甚小)。
由此可见，把焓变作为反应自发性的普遍判据是不准确、不全面的。
因此除了反应焓变以外，肯定有其它因素的的制约。
[设问]为什么有些吸热过程能自发进行呢？[解释]下面以NH4NO3的溶解为例说明之。
例如
，NH4NO3晶体中的NH4+和NO3-，在晶体中的排列是整齐、有序的。
NH4NO3晶体投入水中后，形成水合离子(以aq表示)并在水中扩散。
在NH4NO3溶液中，无论是NH4+(aq)、NO3-(aq)还是水分子，它们的分布情况比NH4NO3溶解前要混乱得多。
[结论]体系混乱度的增加和温度的改变，也是许多化学和物理过程自发进行的影响因素。
由此可见，自然界中的物理和化学的自发过程一般都朝着混乱程度(简称混乱度)增大的方向进行。
体系内组成物质粒子运动的混乱程度，在热力学中用另一个物理量──“熵”来表示(其符号为“S”)。
[板书]判断化学反应方向的依据二（熵判据）：大多数自发进行的反应趋向于使体系的混乱度增加的倾向
[分析]一定条件下处于一定状态的物质及整个体系都有其各自确定的熵值。
因此，熵是描述物质混乱度大小的物理量，物质(或体系)的混乱度越大，对应的熵值就越大，反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变，用△S表示。
[拓展]物质的聚集状态不同其熵值不同，同种物质的(g)>(1)>(s)。
物质的熵值随温度的升高而增大。
气态物质的熵值随压力的增大而减小。
[分析]熵与焓一样，化学反应的熵变(ΔS)与反应焓变(ΔH)的计算原则相同，只取决于反应
的始态和终态，而与变化的途径无关。
[板书]变化前后体系的混乱度增大，此过程△S >0, △S越大，越有利于反应的自发进行；变化前后体系的混乱度减少，此过程△S<0，△S越小，不利于反应的自发进行。
[问题解决]下列情况的熵变是增大的还是降低的：
1、H2O(S)→H2O(l)→H2O（g）；
2、2NaHCO3（S）= Na2CO3(S)+H2O(g)+CO2（g）；
3、NaOH=Na+（aq）+OH-（aq）
4、N2(g) + 3H2(g)⇌ 2NH
(g)
3
由此可见，判断反应能否自发进行，必须从焓变与熵变两个角度进行分析
[板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。
[讲述]在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。
研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是：
[板书]体系自由能变化（△H - T△S）
[强调]体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。
[板书]在一定温度和压强下：
△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。
[展示]
△S
△H
五、板书设计
化学反应的方向
1、自发反应：在一定温度和压强下不需外界帮助，就能自动进行的反应，称为自发反应。
2、判断化学反应方向的依据：
（1）依据一（焓判据）： H＜0 的反应有自发进行的倾向（2）依据二（熵判据）：
大多数自发进行的反应趋向于使体系的
混乱度增加倾向
3、焓变与熵变对反应方向的共同影响
在一定温度和压强下：
△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。