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第二章 化學反應速率與化學平衡
第一節　化學反應的方向
第二章
高處
低處
自發
非自發
飛流直下：不借助外力
抽水上山：借助水泵，持續消耗電能
水的流動
新課導入
自發反應：在一定條件下，無需外力，有能自動發生反應的趨勢的一類反應，稱為自發反應 。
自發過程：在一定條件下，不借助外部力量就能自動進行的過程。
一、自發過程與自發反應
總
納
歸
結
非自發過程 ：在一定條件下，需要持續借助人為作用力才能進行的過程。
微提醒
即在一定條件下反應的某個方向是自發進行的，其逆方向在相同條件下一定不能自發進行
自發反應具有方向性
但不一定能夠實際發生，發生時速率也不一定大，非自發反應在一定條件下也可能發生。如煤的燃燒是自發反應，但在常溫下不能自發進行。
自發反應是指該反應過程有自發進行的傾向
下列反應在一定條件下都能自發進行，你知道這些反應能自發進行的主要原因嗎？
4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s)　△H = -1648.4 kJ·mol-1
H2(g) + F2(g) = 2HF(g)　△H = -546.6 kJ·mol-1
道
知
你
嗎
Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) △H= -216.8 kJ·mol-1
2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) △H= -571.6 kJ·mol-1
大多數放熱反應是可以自發進行的
那是不是所有自發進行的化學反應都是放熱的？
二、化學反應進行方向的判據
1、焓變與反應方向
放熱反應過程中體系能量降低，具有自發進行的傾向。(又稱焓判據)
結論：△H < O有利于反應自發進行，但自發反應不一定要△H < O。
焓變只是反應能否自發進行的一個因素,但不是惟一因素。只根據焓變來判斷反應方向是不全面的。
思
與
察
觀
考
NaHCO3(s)+HCl(aq)=CO2(g)+NaCl(aq)+H2O(l) △H=＋31.4KJ/mol
2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) 　 △H=+109.8kJ/mol
氣體的自發擴散過程
硝酸銨溶于水的過程
混亂度小（有序）
混亂度大（無序）
自發的
共同特點
二、反應進行方向的判斷方法
2.熵變與反應方向
熵（S）
單位：J·mol-1·K-1
1、體系混亂度越大，熵值越大；體系混亂度越小，熵值越小。
描述體系混亂度的物理量
2、同種物質：S(g) > S(l) > S(s)。
微提醒
2.熵變與反應方向
熵變（△S）
△S=S(產物）-S(反應物）
△S>0,熵增反應
△S<0,熵減反應
體系趨向于從有序狀態轉變為無序狀態，
因此熵增反應(△S>0 )具有自發進行的傾向 。
反應過程中氣體物質的量增加的反應是熵增的反應。
微提醒
Zn(s)+ H2SO4(aq)＝ZnSO4(aq)+ H2(g)
2KClO3(s)＝2KCl(s)+ 3O2(g)
△S>0
少數熵減的反應也可以自發進行
nCH2＝CH2
[ CH2—CH2 ]n
催化劑
2NO(g)+2CO(g)＝N2(g)+2CO2(g)
4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)＝4Fe(OH)3(s)
△S<0
熵變是反應能否自發進行一個因素,但不是唯一因素。
結論：△S > 0，有利于反應自發進行，
自發反應不一定要△S > 0。
3、復合判據
二、反應進行方向的判斷方法
研究表明：在等溫、等壓條件下封閉體系中，自由能的變化綜合反應了體系的焓變和熵變對自發過程的影響：
△G = △H - T△S
（ G ：自由能 T：絕對溫度)
化學反應總是向著自由能減小的方向進行，直到體系達到平衡
當△G＜ 0 時， 反應能自發進行
當△G ＞0時，反應不能自發進行
當△G＝0 時，反應達到平衡狀態
3、復合判據
△G 不僅與焓變和熵變有關，還與溫度有關
△H
△S
H>0
S<0
所有溫度下
反應不能自發進行
H<0
S<0
低溫下
反應自發進行
H>0
S>0
高溫下
反應自發進行
H<0
S>0
所有溫度下
反應自發進行
1. 下列反應中，ΔS最大的是( )
A. N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g) B.CuSO4(s)+5H2O(l)＝CuSO4 5H2O(s)
C. 2SO2(g)+O2(g)＝2SO3(g) D.CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g)
2.下列反應中在高溫下不能自發進行的是（ ）
A、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
B、(NH4) 2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
C、CO(g)=C(s) +1/2O2(g)
D、MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)
C
小試牛刀
D
3.下列對于化學反應方向說法正確的是(　　)
A．反應3NO2(g)＋H2O(l)=2HNO3(aq)＋NO(g)在一定條件下能自發進行，
說明該反應的ΔH＞0
B．常溫下反應2Na2SO3(s)＋O2(g)=2Na2SO4(s)能自發進行，則ΔH＜0
C．反應2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g)能自發進行，
則該反應的ΔH＞0
D．一定溫度下，反應2NaCl(s)=2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH＜0
B
小試牛刀

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