化學(xué)反應(yīng)的方向（反應(yīng)原理）

第2章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向名師課堂·一點(diǎn)通創(chuàng)新演練·大沖關(guān)考點(diǎn)一課前預(yù)習(xí)·巧設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)3考點(diǎn)二設(shè)計(jì)2課堂10分鐘練習(xí)課堂5分鐘歸納課下30分鐘演練(1)若反應(yīng)物具有的總能量>生成物具有的總能量，則該反應(yīng)為

反應(yīng)，ΔH

0；反之，則為

反應(yīng)，ΔH

0。

(2)ΔH＝H(

)－H(

)。

(3)酸堿中和反應(yīng)，多數(shù)化合反應(yīng)屬于

反應(yīng)；CaCO3分解屬于

反應(yīng)。放熱<吸熱>反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)物放熱吸熱一、反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向

1．自發(fā)過程

(1)定義：在溫度和壓強(qiáng)一定的條件下，不借助

就能自動進(jìn)行的過程。

(2)特點(diǎn)：具有

，即在一定條件下某個(gè)方向是自發(fā)的，則逆方向一定不自發(fā)。光、電等外部力量方向性2．反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向的關(guān)系放熱能放熱能吸熱能吸熱不自發(fā)自發(fā)結(jié)論：焓變不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。二、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向1．熵(1)定義：衡量體系

的物理量，符號為

。(2)特點(diǎn)：混亂度越大，體系的熵值就越大；同一物質(zhì)S(g)

S(l)

S(s)。2．熵變(1)定義：

與

之差，符號為

。(2)計(jì)算式：

?；靵y度S>>產(chǎn)物總熵反應(yīng)物總熵ΔSΔS＝S(產(chǎn)物)－S(反應(yīng)物)3．反應(yīng)的熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系增大增大增大增大減小結(jié)論：熵變不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。三、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響研究表明，在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向是反應(yīng)的焓變和熵變共同影響的結(jié)果，反應(yīng)方向的判據(jù)為ΔH－TΔS。

ΔH－TΔS

0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；

ΔH－TΔS

0，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；

ΔH－TΔS

0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。<＝>1．放熱反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行、吸熱反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)

行嗎？分析：焓變不是決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。

答案：不一定。2．熵增反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行、熵減反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行

嗎？分析：熵變不是決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。答案：不一定。3．判斷正誤：室溫下不能自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng)，在其他條

件下也不會自發(fā)進(jìn)行。分析：可以改變外界條件，如溫度、壓強(qiáng)等使反應(yīng)自發(fā)

進(jìn)行。如CaCO3常溫不分解，在高溫下分解。

答案：錯誤4．離子反應(yīng)發(fā)生的條件之一是生成氣體。試從熵變的角度

加以解釋。

分析：熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行，而生成氣體會使

體系的熵增大。答案：離子反應(yīng)生成氣體是熵增的過程，利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。1．焓判據(jù)

(1)焓變(ΔH)只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。

(2)焓變(ΔH)是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素，但不是唯一因素。

(3)ΔH<0時(shí)，反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向。2．熵判據(jù)

(1)對于確定的化學(xué)反應(yīng)，在一定條件下，具有確定的熵變。

(2)熵變(ΔS)只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。

(3)熵變(ΔS)是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素，但不是唯一因素。

(4)熵增加(ΔS>0)有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。[答案]

C自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定都是由高能狀態(tài)到低能狀態(tài)的過程，如NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)是吸熱過程，由低能狀態(tài)到高能狀態(tài)，因此焓判據(jù)只是判斷反應(yīng)方向的一個(gè)依據(jù)。(1)化學(xué)反應(yīng)的方向是由ΔH和ΔS共同決定的，利用ΔH—TΔS的符號可以判斷恒溫、恒壓條件下的反應(yīng)進(jìn)行方向：

ΔH－TΔS<0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；

ΔH－TΔS＝0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；

ΔH－TΔS>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。(2)當(dāng)焓變和熵變相差不大時(shí)，溫度可能對反應(yīng)方向起決定性的作用，可以估算反應(yīng)發(fā)生逆轉(zhuǎn)的溫度(轉(zhuǎn)向溫度)：T＝ΔH/ΔS?；瘜W(xué)反應(yīng)體系焓變減少(ΔH<0)和熵變增加(ΔS>0)都有利于反應(yīng)的進(jìn)行?？梢杂孟铝邢笙薹ㄟM(jìn)行判斷：(如下圖)[例2]

(2012·無錫高二檢測)下列反應(yīng)在任意溫度下一定能自發(fā)進(jìn)行的是(

)[解析]

A項(xiàng)需通電才能進(jìn)行，為非自發(fā)反應(yīng)；B項(xiàng)ΔH<0、ΔS<0，在低溫下ΔH－TΔS<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；C項(xiàng)ΔH>0，ΔS>0，在高溫下ΔH－TΔS<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；D項(xiàng)，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下ΔH－TΔS<0，反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。

[答案]

D用焓變或熵變作為判據(jù)，當(dāng)二者對反應(yīng)方向的影響一致時(shí)，可得出正確結(jié)論，當(dāng)二者的影響相反時(shí)，應(yīng)根據(jù)復(fù)合判據(jù)ΔH－TΔS進(jìn)行分析。點(diǎn)擊下圖進(jìn)入(1)熵(S)是描述體系混亂度的物理量，同一物質(zhì)S(g)>S(l)>S(s)。

(2)ΔH－TΔS只能用于溫度、壓強(qiáng)一定的化學(xué)反應(yīng)的判斷，不能用于其他條件(如溫