第10讲 化学反应的方向 -【暑假辅导班】2021年新高二化学暑假精品课程（人教版2019选择性必修1）

第10讲 化学反应的方向 知识导航 课前导入 自然界有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。 例如，水总是自发地从高处流向低处，放在书包里的耳机线总是自发地缠绕到一起，而相反的过程却不能自发进行。 有些化学反应也是自发进行的，而且具有方向性。 那么，如何判断化学反应自发进行的方向呢? 知识预习 一、自发过程与自发反应 1．自发过程：在一定条件下，不需借助外力就能____________的过程。其特点是高能状态 → 低能状态（对外做功或释放热量）；有序 → 无序（无序体系更加稳定）。如：高山流水，自由落体，冰雪融化。 2．自发反应：在给定的条件下，可以____________到显著程度的化学反应。如：钢铁生锈。 3．特征：具有____________，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。 思考与交流：自发反应不需要任何条件就能自发进行吗？ 二、焓判据 1．放热过程中体系能量_______，ΔH_______，具有自发的倾向。 2．实验发现，大多数放热反应是可以自发进行的。 例如：Zn(s) +CuSO4(aq) =ZnSO4 (aq) +Cu(s) ΔH =-216.8kJ/mol 3．有些吸热反应也可以自发进行，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热的，但是这个反应却是可以自发进行的，故不能只根据放热或者吸热来判断化学反应的方向，焓变只是影响反应方向的一种因素。 三、熵判据 1．熵的定义 描述体系_____________的物理量，一般用S表示。熵值越大，体系的混乱度_______。 2．熵的大小 同种物质的熵值与其存在状态有关， S(g) ____ S(l) ____ S(s)。 3．熵判据 体系的混乱度（即熵值）增加， ΔS＞0，反应有自发的倾向。 有些熵减的过程也能自发进行，如乙烯聚合为聚乙烯的反应，故熵变只是影响反应方向的一种因素。 四、复合判据（自由能ΔG） 在等温、等压条件下的封闭体系中(不考虑体积变化做功以外的其他功)，自由能的变化(符号为ΔG，单位为kJ/mol) 综合反映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响：ΔG = ΔH-TΔS。这时，化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡。即： 当ΔG <0时，反应能自发进行； 当ΔG =0时，反应处于平衡状态； 当ΔG >0时，反应不能自发进行。 情况 焓变 熵变 自由能变化 反应能否自发进行 ① ΔH＜0 ΔS＞0 _________ _________ ② ΔH＞0 ΔS＜0 _________ _________ ③ ΔH＜0 ΔS＜0 _________ _________ ④ ΔH＞0 ΔS＞0 _________ _________ 及时小练 判断下列4个反应在什么条件下能自发进行？ (1) ________________________ (2)________________________ (3) ________________________ (4) ________________________ 对点训练 题型一：自发过程与自发反应 【例1】（2021·莆田第七中学高二期末）下列过程是非自发的是 A．水由高处向低处流 B．氯气和溴化钾溶液的反应 C．铁在潮湿空气中生锈 D．室温下水结成冰 题型二：熵的大小比较 【例2】（2021·浙江高考真题）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是 A． B． C． D． 【变 2】（2021·巴楚县第一中学高二期中）判断下列反应的熵值的变化，在横线上填入“增大”“减小”或“不变”。 (1)：_______。 (2)：_______。 题型三：自由能判断反应进行的方向 【例3】（2021·河南高二期中）化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是 A．反应的 B．在不同状态时的熵值： C．反应 能否自发进行与温度有关 D．或的反应一定能自发进行 【变3-1】（2021·云南丽江市·丽江第一高级中学高二期中）下列说法不正确的是 A．室温下不能自发进行，说明该反应的 B．放热及熵增加的反应，一定能自发进行 C．已知反应，高温下为自发过程，低温下为非自发过程 D．知道了某过程有自发性之后，则可确定过程是否一定会发生 【变3-2】（2021·汕头市第一中学高二期末）现有两个热化学反应方程式： (l)+H2(g)(l) ΔH＞0 ① (l)+2H2(g)(l) ΔH＜0 ② 下列说法正确的是 A．反应①②中都存在：ΔS＞0 B．反应①一定不能自发进行 C．在通常情况下，①②都能自发进行 D．反应②高温时，可自发进行 【例4】（2