第二章
化学反应 速率和化 学平衡 第二章
化学反应 速率和化 学平衡
第四节
化学反应 进行的方
向 第四节
化学反应 进行的方
向
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考向二考向二
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1 ．焓判据，放热过程中体系能量降低， ΔH<0 ，
反应具有自发进行的倾向。
2 ．熵判据，在密闭条件下，体系有自发地向混乱
度增加 (ΔS>0) 的方向转变的倾向。
返回 3 ．同一物质由固态 (s)→ 液态 (l)→ 气态 (g) 的过程
为熵值增大的过程， ΔS>0 。反之，为熵值减小的过 程， ΔS<0 。
4 ．当 ΔH<0 ， ΔS>0 ，反应能自发进行；当
ΔH>0 ， ΔS<0 ，反应不能自发进行。
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返回 [ 自学教材 · 填要点 ]
1 ．自发过程
(1) 含义：在一定条件下，不用借助于外力就可以
的过程。
(2) 特点：
① 体系趋向于从 状态转变为 状态 ( 体 系对外部做功或释放热量 ) 。
自动进行
高能 低能
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② 在密闭条件下，体系有从 自发转变为
的倾向。
2 ．自发反应
在一定条件下无需外界帮助就能 的反 应。
有序 无序
自发进行
返回 [ 师生互动 · 解疑难 ]
(1) 自然界中的自发过程：
①自然界中水由高处流向低处。
②日常生活中，气温升高，冰雪自动融化。
返回 (2) 常见的自发反应：
①铁器暴露于潮湿的空气中会生锈。
②甲烷与氧气混合遇火就会燃烧。
③铁与 CuSO4 溶液会自动反应生成 FeSO4 和 Cu 。
返回 1 ．下列过程是非自发的是 (
)
A ．水由高处向低处流 B ．煤炭的燃烧
C ．铁在潮湿空气中生锈 D ．室温下水结成冰
返回 解析：自然界中水由高处向低处流、煤炭的燃烧、铁在潮 湿空气中生锈、室温下冰的融化，都是自发过程，其逆向 都是非自发的。
答案： D
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1 ．焓判据
(1) 放热反应过程中体系能量 ，具有自发进行
的倾向，因此可用 来判断反应进行的方向。
降低 焓变
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(2) 局限性：
有些吸热反应，也能自发进行。例如：
①2N2O5(g)===4NO2(g) ＋ O2(g)
ΔH ＝＋ 56.7 kJ/mol ；
②(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s) ＋ NH3(g)
ΔH ＝＋ 74.9 kJ/mol 。
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2 ．熵判据
(1) 熵：
用来度量体系 程度的物理量。熵值越大，混 乱程度越大。符号为 ，单位为“ J/(mol·K)” 。
(2) 熵值大小的比较：
同一种物质不同状态时熵值大小为 S(g) S(l) S(s)
。
混乱 S
> >
返回 (3) 熵增原理：
在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵 ，即熵变 ( 符号 ΔS) 零。
(4) 熵判据：
体系有自发地向混乱度增加 ( 即 ) 的方向转 变的倾向，因此可用 来判断反应进行的方向。
增大 >
熵增 熵变
返回 (5) 局限性：
有些熵值减小的反应，在一定条件下也能自发进行。
如： 2Al(s) ＋ Fe2O3(s)===Al2O3(s) ＋ 2Fe(s)
ΔS ＝－ 39.35 J/(mol·K) 。 该反应是熵减过程，但在高温下能自发进行。
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3 ．复合判据
研究表明，在温度、压强一定的条件下，化学反应 的方向是反应焓变和熵变共同影响的结果。
(1) 若 反应一定能自发进行。
(2) 若 ΔH<0 ， ΔS<0 或 ΔH>0 ， ΔS>0 反应能否自发 进行与反应的 有关。
(3) 若 反应一定不能自发进行。
ΔH<0 ， ΔS>0
温度
ΔH>0 ， ΔS<0
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(2) 利用熵变判断反应能否自发进行时，要注意其中
的反例，例如铝热反应是熵减小的反应，它在一定条件下 也能自发进行。
返回 2 ．判断正误 ( 正确打“√”，错误打“ ×”) 。
(1) 体系有序性越高，熵值就越大。 ( ) (2) 自发过程将导致体系的熵增大。 ( ) (3) 吸热反应不可以自发进行。 ( ) (4) 同种物质气态时熵值最大。 ( )
返回 (5) 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。 (
)
答案： (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
返回 主题 1 ：探讨焓变 (ΔH) 与反应能否自发进行的关系？
甲 多数放热反应 (ΔH<0) 能够自发进行，如酸碱中 和反应
乙 有些吸热反应 (ΔH>0) 也能够自发进行，如 NH4HCO3固体与醋酸的反应
返回 丙
有些吸热反应 (ΔH>0) 在室温条件下不能自发进行
，但在较高温度下能够自发进行，如 CaCO3的高 温分解反应
丁 反应的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
返回 主题 2 ：熵变 (ΔS) 与反应能否自发进行的关系？
甲 许多熵增 (ΔS>0) 的反应在常温常压下能够自发进行
，如 H2O2的分解反应
乙 有些熵增 (ΔS>0) 的反应在常温常压下不能自发进行
，但在高温下能自发进行，如 CaCO3的分解反应
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丙 有些熵减 (ΔS<0) 的反应，在一定条件也能自发进行
，如铝热反应
丁
熵变是影响反应自发进行的一个因素，但不是唯一 因素，因此，只有 ΔH<0 、 ΔS>0 的反应才一定自 发进行
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[ 例 1] 判断下列各变化过程是熵增加还是熵减小。
(1)NH4NO3 爆炸：
2NH4NO3(s)===2N2(g) ＋ 4H2O(g) ＋ O2(g) 。 ( )
(2) 水煤气转化： CO(g) ＋ H2O(g)===CO2(g) ＋ H2(g) 。 ( )
返回 (3) 臭氧的生成： 3O2(g)===2O3(g) 。
( )
A ．熵增大 B ．熵减小 C ．不变 D ．熵变很小
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[ 解析 ] (1)NH4NO3 的爆炸反应是气态物质的物质的
量增大的化学反应： (2 ＋ 4 ＋ 1) － 0 ＞ 0 ，因此该过程是 熵增加的过程；
(2) 水煤气转化反应，气态物质的物质的量在反应前后
未发生变化： (1 ＋ 1) － (1 ＋ 1) ＝ 0 ，估计该过程的熵变 很小；
(3) 生成臭氧后，气态物质的物质的量减小： 2 － 3 ＜ 0
，因此该过程是熵减小的过程。
[ 答案 ] (1)A (2)D (3)B
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(1) 常见的熵增过程有：固体的溶解，气体的扩散
，水的汽化过程等。
(2) 常见的熵增加的反应有：产生气体的反应，气
体物质的量增大的反应。
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提示：熵变、焓变共 同决定反应能否自发
，所给反应的熵变很 小 ( 可看作为 0) ，使 反应自发的影响因素 只有焓变，即 ΔH<0
。
例题 (2) 中反应 CO(g) ＋ H2O(g)===CO2(g) ＋ H2(g) 的熵 变很小，若上述反应为自发反应
，则该反应为吸热还是放热反应
？
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[ 例 2] (2011· 石家庄高二检测 ) 下列关于化学反应
的自发性叙述中正确的是 ( )
A ．焓变小于 0 而熵变大于 0 的反应肯定是自发的
B ．焓变和熵变都小于 0 的反应肯定是自发的
C ．焓变和熵变都大于 0 的反应肯定是自发的
D ．熵变小于 0 而焓变大于 0 的反应肯定是自发的
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[ 解析 ] 当 ΔH<0 ， ΔS>0 的反应一定能自发进行
， A 正确， ΔH>0 ， ΔS<0 的反应一定不能自发进行， D
错误， ΔH>0 ， ΔS>0 的反应，高温下能自发进行，低温
下不能自发进行， C 错误； ΔH<0 ， ΔS<0 的反应，低温 下能自发进行，高温下不能自发进行， B 错误。
[ 答案 ] A
返回 可以用 ΔG ＝ ΔH － TΔS 的数值判断反应能否自发进行
。
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(2012· 孝感高中期中 ) 某化学反应其 ΔH ＝－ 122 kJ/mol
，
ΔS ＝－ 431 J·mol － 1·K － 1 ，则以下关于此反应的自发性
描述中正确的是 ( )
A ．在任何温度下都能自发进行 B ．仅在低温下自发进行
C ．仅在高温下自发进行
D ．在任何温度下都不能自发进行
返回 解析：因 ΔH<0 ， ΔS <0 ，由 ΔG ＝ ΔH － TΔS<0 判断
，只有低温时反应才能自发进行。
答案： B
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