4.第二章 第三节 化学反应的方向（课件PPT）-【满分思维·一本通】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节　化学反应的方向　 1. 自发过程、自发反应的理解 自发过程或反应具有方向性，即过程或反应的某个方向在一定条件下可自 发进行，而该过程或反应的逆方向在该条件下肯定不能自发进行。 　　｜特别提醒｜ （1）能够自发进行的过程或反应在常温下不一定能够发生，自发性只 能用于判断过程或反应的方向，不能确定过程或反应是否一定会发生和发 生的速率。 （2）在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时，体系反应的可能 性；如果允许外界施加某种作用，就可能出现相反的结果。 2. 焓变与化学反应的方向 （1）大多数放热反应是可以自发进行的，如酸碱中和反应、氢气的燃烧反 应、Zn与CuSO4溶液的置换反应。 （2）有些吸热反应也可以自发进行，例如Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl 晶体在研磨时也可以反应。 （3）焓变是反应进行方向的有关因素之一，但不是决定反应能否自发进行 的唯一因素。 （1）熵 ①概念 熵是衡量体系混乱度大小的物理量，符号为S，常用单位为J·mol－1·K－1。 ②意义 熵值越大，体系的混乱度越大。 ③一般规律 a.同一种物质的熵在不同状态下熵值不同： S（g）＞S（l）＞S（s）。 b.熵值与物质的量的关系： 物质的量越大，分子数越多，熵值越大。 （2）熵变 ①概念：发生化学反应时物质熵的变化称为熵变，符号为ΔS。 ②熵变规律 3. 熵变与化学反应的方向 a.物质由固态→液态→气态的过程为熵增的过程，ΔS＞0，反之为熵减的 过程，ΔS＜0。 b.气体物质的量增大的反应是熵增大的反应，ΔS＞0；气体物质的量减小 的反应是熵减小的反应，ΔS＜0。 （3）熵变与反应方向 ①很多熵增的反应是自发进行的，例如：Zn与稀硫酸的反应，KClO3的分 解反应。 ②有些熵减反应也可以自发进行，例如4Fe（OH）2（s）＋O2（g）＋ 2H2O（l） 4Fe（OH）3（s）。 ③熵变也是反应进行方向的有关因素之一，但不是决定反应能否自发进行 的唯一因素。 4. 化学反应方向的综合判断方法 焓变（ΔH）和熵变（ΔS）都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为 自发性的判据。要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变。体 系的自由能变化（ΔG，kJ·mol－1）不仅与ΔH、ΔS有关，还与温度T有关， 其表达式为ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG是恒温、恒压下封闭体系中判断化学反应自 发性的判据，其规律是： 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。 判断反应是否自发 A. 合成氨反应N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）的ΔH＜0，故低温自发 B. 接触法制硫酸中2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）　ΔH＜0，故低温自 发，温度越低越节约成本 C. 反应C（s）＋CO2（g） 2CO（g）常温下不能自发，故该反应的ΔH＞0 D. “雷雨肥庄稼”中N2（g）＋O2（g） 2NO（g）　ΔH＞0能自发，故 ΔS＞0 　　[应用体验] （2026·广东深圳高二检测）下列有关判断错误的是（　　） √ 解析　合成氨反应ΔH＜0，正反应气体分子数减少，ΔS＜0，根据ΔG＝ ΔH－TΔS＜0，可判断为低温自发，A项正确；2SO2（g）＋O2（g） 2SO3 （g）　ΔH＜0，且ΔS＜0，低温时ΔG＜0，但工业生产需高温提高反应速率 和催化剂活性，低温下反应速率过慢，不利于产品产出，B项错误；反应C （s）＋CO2（g） 2CO（g）在常温下不能自发，且ΔS＞0，根据反应自发 ΔG＝ΔH－TΔS＜0，可判断该反应为吸热反应，ΔH＞0，C项正确；反应N2 （g）＋O2（g） 2NO（g）　ΔH＞0一定条件下能自发进行，说明存在ΔG ＝ΔH－TΔS＜0，需ΔS＞0且高温条件满足ΔG＜0，D项正确。 $