第二单元 化学反应的方向和限度 第一课时 化学反应的方向
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[课标要求]
1．了解自发反应与非自发反应的含义 。
2．了解熵的基本含义及能量判据和熵判据的基本内容。 3．能依据化学反应的焓变与熵变判断反应进行的方向。
1．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之为自发反应。 2．同种同量物质的熵值：S(g)>S(l)>S(s)。有气体生成的反应，固体溶于水的过程是熵增加的过程。
3．大多数放热反应都能自发进行；大多数熵增的反应都能自发进行。 4．焓减(ΔH<0)、熵增(ΔS>0)反应在所有温度下都能自发进行。焓增(ΔH>0)、熵减(ΔS<0)反应在任何温度下都不能自发进行；焓减、熵减反应在低温下自发进行；焓增、熵增反应在高温下能自发进行。
自然界变化的方向性与化学反应的方向性
1．自然界变化的方向性 (1)自然界的变化具有方向性。 (2)实例
①室温下，冰会融化成水，而水不能结成冰；
②水总是从高处流向低处，而不会自动从低处流向高处。 2．化学反应的方向性
(1)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。
(2)写出下列反应的化学方程式，并判断是否能自动进行：
化学反应 锌与硫酸铜溶液 氯气与溴化钾溶液 乙烯与溴单质的四氯化碳溶液 (3)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。 [特别提醒]
(1)自发反应可被利用来完成有用功。例如： ①甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功； ②锌与CuSO4溶液反应可设计成原电池。
(2)非自发反应要想发生，则必须对它做功。例如： ①通电将水分解成H2和O2；
②植物在光照下，能将CO2和H2O转化成C6H12O6和O2。
化学方程式 Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2 CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br 是否自动 是 是 是
1．下列过程非自发进行的是( ) A．水由高处向低处流 C．铁在潮湿空气中生锈
B．天然气的燃烧 D．室温下水结成冰
解析：选D 水由高处向低处流，天然气的燃烧，铁在潮湿的空气中生锈均属自发过程；室温下，水结冰属非自发过程。
2．下列说法中正确的是( )
A．能自发进行的反应一定能迅速发生反应 B．非自发进行的反应一定不可能发生反应 C．能自发进行的反应实际可能没有发生反应
通电
D．常温下，2H2O=====2H2↑＋O2↑，即常温下水的分解反应是自发反应
解析：选C 能自发进行的反应不一定迅速反应，如铁的生锈，A错误；非自发不含有“不可能”之意，如水的分解在常温常压下是非自发的，但在通直流电条件下，电解生成氢气和氧气，只不过消耗了其他功，B错误；水在常温常压下电解才发生分解，即环境对它做功才能使它发生，所以是非自发反应，D错误。
化学反应方向的判断
1．焓变与反应方向
焓判据 焓变与反应自发性的关系 放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向 若该反应为放热反应，即ΔH＜0，一般能自发进行；若该反应为吸热反应，即ΔH＞0，一般不能自发进行 有些吸热反应也能自发进行，所以焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素 局限性 [特别提醒] 有些吸热反应也能自发进行，如2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0，能自发进行。
2．熵变与反应方向
(1)熵：科学家用来量度体系混乱程度的物理量，用S表示。 (2)熵变：ΔS＝S(生成物)－S(反应物)
(3)熵增原理：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变大于零。 (4)熵判据：体系有自发地向熵增的方向转变的倾向，熵变是影响反应自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
(5)熵变对化学反应方向的影响。
①熵增加的反应在一定条件下都可自发进行。 如2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)在常温下能自发进行。 ②有些熵减小的反应也能自发进行。 如NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)。 3．焓变、熵变与反应方向
(1)含义：体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。 (2)反应方向的判断
反应自发性的判断必须综合考虑反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时， ①ΔH<0，ΔS>0，则反应一定能自发进行； ②ΔH>0，ΔS<0，则反应一定不能自发进行；
③ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，反应可能自发进行，也可能不自发进行，与反应的温度有关。
以上规律称为复合判据。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)体系有序性越高，熵值就越大( ) (2)自发过程将导致体系的熵增大( ) (3)吸热反应不可以自发进行( ) (4)同种物质气态时熵值最大( )
(5)过程自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程发生的速率( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× 2．某反应2AB(g)
C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进
行，则该反应的正反应的ΔH、ΔS应为( )
A．ΔH＜0，ΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔS＞0
B．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＞0，ΔS＜0
C(g)＋3D(g)在高温时能自
解析：选C 根据ΔH－TΔS＜0才能自发进行，2AB(g)发进行，故ΔH＞0，ΔS＞0，故C正确。
[方法技巧]
化学反应进行方向的判断方法
ΔH－TΔS＜0反应能自发进行；ΔH－TΔS＝0反应达到平衡状态；ΔH－TΔS＞0反应不能自发进行。温度与反应方向关系：
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