第三节化学反应的方向发展目标体系构建1.了解自发过程和化学反应的自发性。2.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。一、自发过程与自发反应的比较自发过程自发反应含义在一定条件下，不需借助外力就能自发进行的过程在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应特征具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行举例高山流水，自由落体，冰雪融化钢铁生锈应用(1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池(2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2自发反应不需要任何条件就能自发进行吗？提示：不是。如H2和O2反应需要点燃。二、化学反应进行的方向与焓变的关系1．分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)，燃烧反应是放热反应，ΔH<0，常温下能自发进行。(2)Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)，该反应是放热反应，ΔH<0，常温下能自发进行。(3)(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋56.7kJ·mol－1，该反应在常温下能自发进行。(4)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH>0，该反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下能自发进行。2．自发反应与焓变的关系大多数放热反应可以自发进行，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应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。三、化学反应进行的方向与熵变的关系1．熵的概念自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，体系的混乱度增大。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的混乱或无序程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的混乱度越大。2．影响熵大小的因素(1)同一条件下，不同的物质熵值不同。(2)同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。(3)物质的量越大，分子数越多，熵值越大。3．熵判据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(符号ΔS)大于零，这个原理叫做熵增原理。在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。(1)当ΔS>0时，反应为熵增反应，在一定条件下能自发进行。(2)当ΔS<0时，反应为熵减反应，在一定条件下不能自发进行。4．反应熵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。如：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔS＝－39.35J·mol－1·K－1，上述反应为熵减少的反应，但在一定条件下，该反应也能自发进行。说明“熵判据”也具有一定的局限性。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)吸热反应不可以自发进行。(×)(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。(×)2．下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是()A．化学反应的焓变与其反应的方向无关B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向C．反应焓变为正值时不利于反应自发进行D．焓变为负值的反应都能自发进行C[可逆反应的两个反应其焓变的数值相等，但是符号(变化趋势)相反，故A项错误；焓变对反应方向有直接影响，但不能决定反应进行的方向，B项错误；焓变为负值的反应多数能自发进行，但有的也不是自发反应，D项错误；焓变为正值，吸收热量，体系能量升高，不利于反应自发进行，C项正确。]3．下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是()A．化学反应的熵变与反应的方向无关B．化学反应的熵变直接决定了反应的方向C．熵值增大的反应都是混乱度增大的反应D．能自发进行的反应熵值都增大C[A项，化学反应有利于向熵增方向自发进行，故A错；B项，熵变不是判断化学反应方向的唯一判据，故B错；D项，能自发进行的反应也有熵减的反应，如NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)，故D错。]判断化学反应方向的依据(素养养成——宏观辨识与微观探析)以下过程均为自发反应或自发过程：①甲烷燃烧：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ·mol－1②氢气和氧气反应：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1③钠与水反应：2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)ΔH＝－...
