第四节 化学反应进行的方向
1．了解放热反应的自发性和某些吸热反应的自发性。 2.通过“有序”和“无序”的对比，理解熵的概念。
3．初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。
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
在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应。
1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。
语句描述 (1)自发过程不需任何条件就能发生 (2)水由高处向低处流属于自发过程 (3)铁在潮湿空气中生锈属于非自发过程 (4)从高能转变为低能的过程，一定是自发过程 (5)日常生活中，气温升高时冰雪自动融化属于自发过程 正误 阐释错因或列举反例 答案：(1)× 自发过程需要在一定“外界条件”下才能发生 (2)√
(3)× 该过程属于自发过程
(4)× 不一定，如4NO2＋O2===2N2O5反应放热，其不是自发过程 (5)√
2．自发反应一定能发生反应，而非自发反应一定不能发生反应吗？说明理由。 答案：不一定。自发反应和非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向，而这个
过程是否一定会发生则不能确定。例如，碳的燃烧是一个自发反应，但需要借助外界条件“点燃”反应才能发生。
1．下列过程是非自发的是( ) A．水由高处向低处流 B．室温下水结成冰
C．气体从高密度处向低密度处扩散 D．煤气的燃烧
解析：选B。自然界中水由高处向低处流、煤气的燃烧、气体从高密度处向低密度处扩散、室温下冰的融化都是自发过程，其逆向都是非自发的。
2．下列过程是自发进行的吸热反应的是( ) A．NaOH与HCl反应
B．CO与O2点燃条件下发生反应 C．消石灰与氯化铵晶体的反应 D．SO3与H2O反应
解析：选C。题中四个反应都可自发进行，但A、B、D三项中的反应都为放热反应，只有C项是吸热反应。
化学反应方向的判断
1．焓判据
(1)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)局限性
有些吸热反应也可以自发进行。例如： ①2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ/mol
②(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ/mol 2．熵判据 (1)熵
用来量度体系混乱(或无序)程度的物理量。熵值越大，混乱程度越大，符号为S，单位为J/(mol·K)。
(2)熵值大小的比较
同一种物质不同状态时熵值大小为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
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。
(5)局限性
有些熵值减小的反应，在一定条件下也能自发进行。例如： 2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔS＝－39.35 J/(mol·K)
该反应是熵减过程，但在高温下能自发进行。 3．复合判据
(1)过程自发性与过程发生的关系
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发生和过程发生的速率，若允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。
(2)利用ΔG＝ΔH－TΔS判断化学反应自发性 ①ΔG<0，反应能自发进行； ②ΔG＝0，反应处于平衡状态； ③ΔG>0，反应不能自发进行。
1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。
语句描述 (1)体系有序性越高，熵值就越大 (2)自发过程有导致体系的熵增大的倾向 (3)同种物质气态时熵值最大 (4)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)× 体系有序性越高，熵值越小 (2)√ (3)√
(4)× 过程自发性不能确定过程发生的速率
正误 阐释错因或列举反例
高中化学 人教版选修4 第二章第四节 化学反应进行的方向 教学设计、教案 、学案
