《化学反应进行的方向》知识点整理
高二化学人教版选修四第二章第4节《化学反应进行的方向》知识点总结
第4节化学反应进行的方向1.自发过程和自发反应(1)自发过程①定义自发过程是指在一定条件下不需要外力作用就能自动迚行的过程.非自发过程是指在一定条件下,需要外界做功才能迚行的过程,比如利用水泵可以将水从低处抽向高处,通电可将水分解为氢气和氧气.②特征自发过程有明确的方向性,要逆转必须借助外界做功;具有做功的本领;自发变化的最大限度是体系的平衡状态.③实例a.自然界中的水由高处往低处流,而不会自动从低处往高处流.b.物理学中研究的电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动.c.日常生活中,气温一升高,冰雪自动融化.(2)自发反应在给定的一组条件下,一个反应可以自发地迚行,就称为自发反应.例如镁条燃烧、酸碱中和、铁器暴露在潮湿的空气中会生锈、甲烷或氢气与氧气的混合气体遇明火就燃烧、Zn与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等,这些反应都是自发的,其逆过程就是非自发的.【说明】:反应的自发性也受到外界条件的影响.比如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳的反应是非自发的,但在1273K时,这一反应就是自发反应.2.反应的焓变与反应方向自发过程的体系总是趋向于从高能量状态转变为低能量状态(这是体系会对外部做功或释放能量),表现为焓变2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)但在较高的温度下CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)但也有很多吸热反应能自发迚行,因此,只根据焓变来判断反①能量判据也称为焓判据.②自发过程有趋向于最低能量状态的倾向.③对于封闭体系,在恒压和不做功的情况下发生变化,吸收或放出的热量等于体系的焓变.3.熵变与反应方向(1)熵与熵变①熵:在密闭条件下,体系自发地从有序转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称为熵.熵是衡量一个体系混乱度的物理量,符号为S,单位是J/(mol∙K).熵值越大,体系的混乱度越大.【规律】影响物质熵值大小的因素:①同一条件下,不同的物质熵值不同;②同一种物质的熵值与其聚集状态以及外界条件有关,气态时熵值越大,液态时次之,固态时最小;③物质的量越大,分子数越多,熵值越大.∆.②熵变:发生化学反应时物质熵的变化,符号为S(2)熵增加原理①熵增加原理自发过程的体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,叫做熵增加原理,也是反应方向判断的熵判据.②常见的熵增加过程固体的溶解过程、气体的扩散过程、水的汽化过程以及墨水的扩散过程都是体系混乱度增大的过程,即熵增加的过程.③常见的熵增加反应产生气体的反应以及气体物质的量增大的反应,熵变通常都是正值,为熵增加反应.比如以下反应:∆= +169.6J/(mol∙K)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) S∆= +133.8J/(mol∙K)C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) S(3)反应的熵变与反应方向∆= +57.6J/(mol∙K)①熵增加的反应大多能在常温常压下自发迚行.如2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) S②有些熵增加的反应在常温常压下不能自发迚行,但在较高温度下可自发迚行.如CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g) S ∆= +169.6J/(mol ∙K)③有些熵减小的反应(S ∆<0)在一定条件下也可以自发迚行.比如铝热反应:2Al(s)+Fe 2O 3(s)=Al 2O 3(s)+2Fe(s) S ∆= -39.35J/(mol ∙K)结论:事实证明,熵变是反应能否自发迚行的又一个因素,但也不是唯一的因素,只根据熵变来判断反应迚行的方向也是不全面的.4.化学反应方向的判断方法(1)化学反应方向的判断焓变(H ∆)和熵变(S ∆)都与反应的自发性有关,却又都不能独立地作为反应自发性的判据.因此要判断反应迚行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变.体系的自由能变化(G ∆,kJ/mol)是由能量判据和熵判据组合成的复合判据.它不仅与H ∆、S ∆有关,还与温度T 有关,其表达式为G ∆=H ∆-T S ∆,G ∆是恒温、恒压下判断化学反应自发性的判据,其规律是:(1)由不稳定物质向稳定物质转变2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O(稳定性:Na 2CO 3>NaHCO 3)(2)对于复分解反应类型的离子反应,一般是由易电离的物质向难电离的物质转变,或向离子浓度减小的方向转变. ①由溶解度大的物质向溶解度小的物质转变.Na 2SO 4+CaCl 2=CaSO 4↓+2NaClCaSO 4+Na 2CO 3=CaCO 3+Na 2SO 4所以溶解度大小为:CaCl 2>CaSO 4>CaCO 3.②由强酸(碱)向弱酸(碱)转变.HCl+CH 3COONa=CH 3COOH+NaCl2CH 3COOH+Na 2CO 3=2CH 3COONa+CO 2↑+H 2O所以酸性的强弱为:HCl>CH 3COOH>H 2CO 3.(3)由难挥发性(高沸点)物质向易挥发性(低沸点)物质转变.①由难挥发性酸向易挥发性酸转变.H 2SO 4(浓)+NaCl=====△NaHSO 4+HCl ↑(H 2SO 4(浓)比盐酸难挥发).②由高沸点的金属向低沸点的金属转变. 2RbCl+Mg −−→−熔融MgCl 2+2Rb ↑(沸点:Mg>Rb). (4)由氧化性(还原性)强的物质向氧化性(还原性)弱的物质转变.2FeCl 3+2KI=2FeCl 2+2KCl+I 2 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3所以氧化性强弱为:Cl 2>FeCl 3>I 2.。
化学反应的方向和限度
化学反应的方向和限度规律和知识点总结：1.可逆反应和不可逆反应：(1)可逆反应：在同一条件下，同时向正、逆反应方向进行的化学反应。
(2)判断一个反应是不是可逆反应就看是不是在同一条件下向正、逆反应方向同时进行。
2.化学反应的方向：(1)自发反应：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的反应成为自发反应。
无需外界帮助≠在一定条件下才能进行或者不能进行完全的反应，例如：酒精的燃烧需要点燃，铁粉和硫粉的反应需要加热，植物的光合作用需要光照等等的反应，都是自发反应。
因为在所需的条件下，反应一旦发生便能自发进行下去。
因而，自发反应与反应条件没有必然联系。
(2)能量判据：∆H < 0多数能自发进行的化学反应是放热的。
并且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应约完全。
规律：①一般来说，如果一个过程是自发的，则其逆过程往往是非自发的。
②自发反应和非自发反应是可能相互转化的，某一条件下的自发反应可能在另一条件下是非自发反应。
例如2NO + O2＝ 2NO2，在常温下是自发反应，在高温下，其逆反应是自发反应。
③吸热的自发过程或者自发反应：a. 室温下冰块融化b. 硝酸铵的溶解c. N2O5和(NH4)2CO3的分解(3)熵增加判据：∆S > 0常见的熵增加反应：(1)产生气体的反应：例如双氧水的分解(2)高温下能够自发进行的反应：例如碳酸钙高温下分解(4)化学反应方向的判据：在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向∆H - T∆S < 0的方向进行。
3.化学平衡状态：(1)研究对象：可逆反应(2)概念：在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应物各组分浓度保持不变的状态。
(3)化学平衡需要注意的几点：①前提是“一定条件下的可逆反应”②实质是“正反应速率和逆反应速率相等”③标志是“反应混合物中各组分浓度保持不变”(4)化学平衡状态的特征：①逆：可逆反应②等：v正＝ v逆 > 0③动：动态平衡④定：各组分浓度保持不变⑤变：外界条件改变时，化学平衡被破坏，并在新条件下建立新的化学平衡。
高考化学必考知识点整理附历年高考真题—化学反应进行的方向
高考化学总复习化学反应进行的方向【考纲要求】1．了解焓变、熵变的涵义以及二者与反应方向的关系2．能通过△H-T△S及给定的△S数据定量判断反应的方向【考点梳理】考点一、自发过程1、含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
2、特点：①体系趋向于从高能状态转变为低能状态（体系对外部做功或释放热量）。
②在密闭条件下，体系从有序转变为无序的倾向性（无序体系更加稳定）。
考点二、化学反应方向的判据1、焓判据（1）焓变（ΔH）：焓变即化学反应中的能量变化。
①放热反应：ΔH＜0，体系能量降低。
典型的放热反应有：燃烧反应、中和反应、金属与酸或水的反应、大多数化合反应、缓慢氧化反应等；②吸热反应：ΔH＞0，体系能量升高。
典型的吸热反应有：大多数分解反应、C与CO2高温下的反应、水煤气反应、Ba(OH)2晶体与NH4Cl的反应、绝大多数弱电解质的电离、盐类的水解反应等。
（2）焓判据：放热反应过程中体系能量降低，ΔH＜0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变来判断反应进行的方向不全面。
要点诠释：化学反应的方向与ΔH的关系自发反应是一个自发进行的过程，而自发过程总是能够对外界做功，消耗自身的能量，使自身的能量降低，因而化学反应能自发地向能量降低的方向（ΔH＜0，放热）进行。
通常情况下，放热反应（ΔH＜0）多数能自发进行，吸热反应（ΔH＞0）多数不能自发进行。
2、熵判据（1）熵：量度体系混乱（或无序）程度的物理量，符号为S。
（2）熵判据：体系的混乱度增大，ΔS＞0，反应有自发进行的倾向。
但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。
典型的熵增过程有：气体扩散、固体溶解、固体熔化、液体气化、生成气体或气体体积数增大的反应等。
要点诠释：化学反应的方向与熵变的关系对于一个由大量粒子组成的体系，人们定义一个物理量——熵（S）来描述体系的混乱度，熵值越大，体系混乱度越大。
化学：《化学反应进行的方向》
(4)在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时 体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用， 就可能出现相反的结果。如水泵可以把水从低水 位升至高水位；用高温可使石灰石分解。实现后 者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的 本质仍然是非自发性的。
2、氯化钠晶体溶于水
3、自发进行的吸热反应：
N2O5分解： 2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
碳酸铵的分解： (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol 共同点：熵（S）增加
三、反应熵变与反应方向： 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的
(3)正负判断：
①气体体积增大的反应，△S>0,熵增加反应 ②气体体积减小的反应，△S<0,熵减小反应
练习：判断下列反应熵变大小：
1、N2+3H2=2NH3 2、2C+O2=2CO 3、CaCO3=CaO+CO2
△S＜0 △S>0 △S＞0
【探究】下列自发过程熵变的特点 1、冰→ 液态水 → 水蒸气
△H=37.3kJ/mol
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H=178.2kJ/mol
2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) △H=126.1kJ/mol
总结：
焓变作为判断反应自发性的依据： 若 △H<0，正向反应能自发进行；若△H>0， 正向反应不能自发进行，而逆向反应能自 发进行。
高中化学-《化学反应进行的方向》用
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在一定条件下，任何过程一定向着熵增大的方 向自发进行吗？
-10℃的液态水能自动 结冰成为固态
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在一定条件下，化学反应一定向着熵增大的方 向自发进行吗？
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①自然界中水总是从高处往低处流； ②电流总是从电位高的地方向电位低的地 方流动； ③室温下冰块自动融化；
④物体能做自由落体运动；
一、自发过程与自发反应
1.自发过程：在一定条件下不需要外力作用就 能自动进行的过程，叫做自发过程 其逆过程就是非自发过程。
2.非自发过程：在一定条件下，必须借助某种外 力才能进行的过程，叫做非自发过程 其逆过程就是自发过程。
一、自发过程与自发反应
1.自发过反程应：在一定条件下不需要外力作用就 能自动进行的过反程应 ，叫做自发过反程应 其逆过反程应就是非自发过反程应。
2.非自发反过应程 ：在一定条件下，必须借助某种 外力才能进行的反过应程 ，叫做非自发反过应程
S=69.9Jmol-1K-1
s=188.7Jmol-1K-1
S(g)>S(l)>S(s)
（4）熵变（△S） 化学反应中要发生物质的变化或物质状态
的变化，因此存在着熵变。 产生气体的反应、气体物质的物质的量增
大的反应，熵变通常都是正值（ △S ＞0）， 为熵增加的反应。 （5）熵判据
在与外界隔离的体系中，自发过程将导致
从能量的角度分析，这些自发 过程都有什么特点？
能量由高变低!
下列化学反应在进行时有什么特点呢？
化学反应进行的方向(知识点总结)
化学反应进行的方向【学习目标】1、了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性；2、能用焓变和熵变判断化学反应的方向。
【要点梳理】要点一、自发过程与自发反应1、自发过程①含义：在一定条件下，不用借助外力就可以自发进行的过程。
②分类a．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)。
b．在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。
④实例a．自然界中，水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流。
b．物理学中，电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动。
c．日常生活中，气温升高，冰雪自动融化。
2、自发反应在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的反应。
3、自发过程和自发反应的特点①具有方向性，如果某个方向的反应在一定条件下是自发的，则其逆方向的反应在该条件下肯定不自发，如铁器暴露于潮湿的空气中会生锈是自发的，而铁锈变为铁在该条件下肯定不是自发的。
②要想使非自发过程发生，则必须对它做功，如利用水泵可使水从低处升到高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。
4、自发过程和自发反应的应用自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。
如向下流动的水可推动机器，甲烷可在内燃机中被用来做功，锌与CuSO4溶液的反应可被设计成原电池，可根据氢气的燃烧反应设计成燃料电池等。
要点诠释：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会发生和过程发生的速率。
如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。
要点二、化学反应进行方向的判据1、焓判据①概念：体系总是趋向于从高能状态转化为低能状态(这时体系往往会对外部做功或释放能量)，该判据又称能量判据。
②应用：由焓判据知，放热过程(ΔH＜0)常常是容易自发进行的。
③焓判据的局限性2N2O5 (g)==4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ·mol－1(NH4)2CO3 (s)==NH4HCO3 (s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol－1以上两个反应都是吸热反应，但是也可以自发进行。
化学反应进行的方向知识点整理
《化学反应进行的方向》知识点整理《化学反应进行的方向》知识点整理(一)自发过程与非自发过程：不借助外力可以自动进行的过程称为自发过程，而必须在外力的作用下才能进行的过程为非自发过程。
说明： 1、体系有着趋于从能量高的状态变为能量低的状态的过程，此时体系对外界做功或放出能量这一经验规律就是能量判据。
能量判据又称焓判据，即△H< 0的反应有自发进行的倾向，焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。
2、多数能自发进行的化学反应是放热反应。
即反应物的总能量大于生成物的总能量。
但并不是放热反应都能自发进行，也不是讲吸热反应就不能自发进行。
某些吸热反应也能自发进行，如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应，还有一些吸热反应在高温下也能自发进行。
3、混乱度：表示体系的不规则或无序状态。
混乱度的增加意味着体系变得更加无序。
熵是热力学上用来表示混乱度的状态函数，符号为S，单位为：Jmol-1K-1 。
体系的无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大。
4、在相同条件下，不同物质的熵值不同，同一物质在不同状态时的熵值大小也不一样，一般而言：固态时熵值最小，气态时熵值最大。
5、熵变：化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在混乱度的变化，叫做熵变，符号：△S △S=S产物-S反应物。
在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向熵增 6、自发过程的熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是判断化学反应方向的另一判据熵判据。
7、判断某一反应能否自发进行，要研究分析：焓判据和熵判据对反应方向的共同影响。
(二)化学反应进行的方向：在一定的条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应的焓变有关，又可能与反应的熵变有关。
在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果，反应的判据是：DH-TDS(T为热力学温度，均为正值)。
DH-TDS<0，反应能自发进行; DH-TDS=0，反应达到平衡状态; DH-TDS>0，反应不能自发进行。
1化学反应进行的方向
1．化学反应方向与焓变的关系
(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应．
例如：在常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发
的，反应放热：
4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH(298 K)＝－444.3 kJ/mol (2)有不少吸热反应也能自发进行， 例如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)=== CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l) ΔH(298 K)＝＋37.30 kJ/mol
一、判断化学反应进行方向的判据
科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于 最低 和
由 “有序” 变为 “无序” 的自然现象，为最终解决化 学反应的方向问题，提出了相互关联的判据．
(1)自发过程和自发反应 自发过程：在一定条件下 不用借助外力 就能自动 进行的过程． 自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自
考查点二 [例2]
焓判据和熵判据的综合应用
(2010· 杭州学军中学第四次月考)250℃和
1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋56.76 kJ/mol，自发进行的原因是 ( A．是吸热反应 B．是放热反应 C．是熵减少的反应 )
D．熵增大效应大于能量效应
从液体和气体分子的排布和运动的角度来看，气体
与液体比较，分子自由活动的程度增大了，也就是 说气体的混乱度比液体大，所以随着液体的蒸发， 尽管是吸热，但由于分子存在的状态增大了混乱度， 因而仍可自发进行．
(3)熵值大小的比较
同种物质不同状态时熵值大小为S(g) ＞ S(l) ＞ S(s)．
熵判据 熵增加，∆S>0,一般（不一定）可以自发进行
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《化学反应进行的方向》知识点整理
自发过程与非自发过程：
不借助外力可以自动进行的过程称为自发过程，而必须在外力的作用下才能进行的过程为非自发过程。
说明：
体系有着趋于从能量高的状态变为能量低的状态的过程，此时体系对外界做功或放出能量这一经验规律就是能量判据。
能量判据又称焓判据，即△H0，反应不能自发进行。
即：在温度、压力一定的条件下，自发反应总是向DH-TDS0反应不能自发进行
在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向。
放热反应的焓变小于零，熵增加反应的熵变大于零，都对DH-TDS<0作出贡献，因此，放热和熵增加有利于反应自发进行。
即放热的熵增加反应一定能自发进行，而吸热的熵减小反应一定不能自发进行。
当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位。
焓变对反应的方向起决定性作用，DH-TDS<0，常温、常压下放热反应能自发进行;熵变对反应的方向起决定性作用，则熵增较大的反应在常温常压下能自发进行。
当焓变和熵变的作用相反，且相差不大时，温度有可能
对反应进行的方向起决定性作用，使TDS的值大于DH值，反应能够自发进行。
△H-T△S只能用于说明该反应在理论上能否在此条件下发生，是一个化学反应发生的必要条件，只是反应的可行性问题。
过程的自发性只用于判断过程的方向，并不能确定该反应在此条件下是否一定会发生以及过程发生的速率。
△H-T△S只用于一定温度和压强下的化学反应方向的判断，不能说明在其他条件下该反应的方向问题。