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化學反應的方向
1.了解焓變、熵變與反應方向的關系；
2.能綜合運用焓變與熵變判斷反應進行的方向。
生活中的自發過程
體系趨向于從高能量狀態轉換為低能量狀態
體系趨向于從有序狀態轉換為無序狀態
①NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)，ΔH< 0，
常溫下能自發進行。
②2Na(s)＋2H2O(l)=2NaOH(aq)＋H2(g)，ΔH<0，
常溫下能自發進行。
③2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)，ΔH＞0，
該反應在常溫下能自發進行。
④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)，ΔH＞0，
該反應在常溫下不能自發進行，但在較高溫度下能自發進行。
觀察以下反應，總結焓變ΔH與反應方向的關系
一、 反應焓變與反應方向的關系
反應焓變是與反應能否自發進行有關的一個因素，但不是唯一因素。
多數放熱反應能自發進行(ΔH < 0)
少數吸熱反應也能自發進行(ΔH > 0)
1、熵
影響因素：
同種物質 S(g)>S(l)>S(s);
混亂度越大，體系越無序，熵越大
同種物質 S(高溫)>S(低溫)
描述體系混亂度的物理量，
符號S，單位J/(mol K)
二、 反應熵變與反應方向的關系
2、熵變
ΔS =S生成物-S反應物
(氣體體積增多的反應)
(氣體體積減小的反應)
ΔS>0(熵增)
ΔS<0(熵減)
常見的熵增過程：
固體溶解、氣體擴散、物質由s到 l 或g態、氣體量增加的反應
例：CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
ΔS>0
二、 反應熵變與反應方向的關系
①2Na(s)＋2H2O(l)=2NaOH(aq)＋H2(g)，ΔS>0，
常溫下能自發進行。
②2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)，ΔS＞0，
該反應在常溫下能自發進行。
③2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)，ΔS＞0，
該反應在常溫下能自發進行。
④Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ，ΔS<0，
該反應在常溫下能自發進行。
觀察以下反應，總結熵變ΔS與反應方向的關系
一般熵增反應有利于反應自發進行；
少數熵減反應在一定條件下也能自發進行。
熵變是反應能否自發進行有關的一個因素，但不是唯一因素。
二、 反應熵變與反應方向的關系
在溫度、壓強一定 ，自發反應總是向ΔH－TΔS<0的方向進行，直至達到平衡狀態。
ΔH－TΔS > 0　反應不能自發進行
三、焓變與熵變對反應方向的共同影響
1、反應方向的判據
ΔH－TΔS < 0　反應能自發進行
ΔH－TΔS = 0　反應達到平衡狀態
ΔG =ΔH－TΔS
焓變(ΔH) 熵變(ΔS) 反應在某狀況下能否自發進行
復合判據ΔH－TΔS
2、溫度與反應方向的關系
能自發進行
不能自發進行
取決于溫度，低溫自發
取決于溫度，高溫自發
反應的自發性只能判斷反應的方向性，反應能否實現還要看具體條件
＜0 ＞0
＞0 ＜0
＜0 ＜0
＞0 ＞0
1、下列反應中，一定不能自發進行的是( )
A.2KClO3(s)=2KCl(s)＋3O2(g) ΔH＝－78.03 kJ·mol－1　ΔS＝1 110 J·mol－1·K－1
B.CO(g)=C(s，石墨)＋ O2(g) ΔH＝110.5 kJ·mol－1　ΔS＝－89.36 J·mol－1·K－1
C.4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s) ΔH＝－444.3 kJ·mol－1 ΔS＝280.1 J·mol－1·K－1
D.NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)=CO2(g)＋ CH3COONH4(aq)＋H2O(l) ΔH＝37.301 kJ·mol－1　ΔS＝184.05 J·mol－1·K－1
B
2、已知吸熱反應：2CO(g)=2C(s)＋O2(g) ，設ΔH和ΔS不隨溫度而變，下列說法中正確的是( )
A.低溫下能自發進行
B.高溫下能自發進行
C.任何溫度下都能自發進行
D.任何溫度下都不能自發進行
D
3、下列對熵變的判斷中不正確的是( )
A.少量的食鹽溶于水中：ΔS＞0
B.炭和氧氣反應生成CO(g)：ΔS＞0
C.氣態水變成液態水：ΔS＞0
D.CaCO3(s)受熱分解為CaO(s)和CO2(g)：ΔS＞0
D
4、25 ℃和1.01×105 Pa時，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝56.7 kJ/mol
能自發進行，其原因是( )
A.該反應是吸熱反應 B.該反應是放熱反應
C.該反應是熵減小的反應 D.熵增效應大于能量效應
D

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