化学反应的方向和判断依据

例析化学反应进行方向的三大判据化学反应进行方向判据是一项重要的化学知识，它可以在判断化学反应进行方向上大有帮助和指导。

它实质上就是根据反应量、活化能和平衡常数来决定反应的进行方向。

三大判据是：一、反应量判据反应量判据是指反应的方向取决于底物含量，化学反应多以各种底物的物质量比例来决定反应进行程度和方向，而反应量判据就是以反应物含量最多和最少来决定反应的进行方向。

若是A底物比B底物含量多，则可断定反应结果应以减少A底物，反应结果以B形式折合，所有反应量方向正向正比减少A种物质量，反之，逆反应方向正比增加A物质量。

二、活化能判据活化能判据是指反应方向由能量的求取情况决定的，其实物质系统通常是处于非平衡状态的，当物质受到有害分子的攻击时，物质系统就会分解，反应物会放出热能，这种反应方向就是活化能的作用决定的，这和反应量判据中的反应量比不同，活化能方向不变，正反应方向由物质系统的热能放出决定。

三、平衡常数判据平衡常数判据是反应方向根据反应平衡常数决定的，反应过程有两个方向，即正反应和逆反应，当系统处于反应平衡状态时，才有反应方向，反应方向之间的关系，即反应物和生成物的比例，都与反应系统中的平衡常数有关，反应系统中的循环反应举申例，如A+B，A+B→C+D 。

正反应反应方向的判断根据是平衡常数乘以A的转化率小于1，逆反应反应方向的判断依据是平衡常数乘以A的转化率大于1，这三者并不是同时有效，而是互相帮助完善彼此，才能准确计算和判断出反应的方向。

综上所述，化学反应进行方向的三大判据分别是：反应量判据、活化能判据和平衡常数判据。

由此可见，反应量、。

化学反应的方向一、化学反应的方向1．化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能自发进行，而其逆反应无法自发进行。

2．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。

二、判断化学反应方向的依据1．能量判据：自然界中的自发过程，都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向；绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。

反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。

2．熵判据：（1）熵：用来度量体系混乱程度的物理量。

熵值越大，混乱程度越大。

符号为S。

单位：J·mol－1·K－1。

（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)。

（3）熵变：反应前后体系熵的变化，符号为ΔS。

若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的ΔS＞0，反之，ΔS＜0。

（4）熵变与化学反应自发性关系ΔS＞0，反应自发进行；ΔS＜0，反应不能进行。

化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。

3．复合判据体系能量降低(ΔH＜0)和混乱度增大(ΔS＞0)都有促使反应自发进行的倾向，判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。

在恒温、恒压时：（1）当ΔH＜0，ΔS＞0时，反应自发进行。

（2）当ΔH＞0，ΔS＜0时，反应不能自发进行。

（3）当ΔH＜0，ΔS＜0时，反应在较低温度下自发进行。

（4）当ΔH＞0，ΔS＞0时，反应在较高温度下自发进行。

〖巩固及拓展练习〗1．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。

对此说法的理解正确的是() A．所有的放热反应都是自发进行的B．所有的自发反应都是放热的C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D．焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据2．下列自发反应可用焓判据来解释的是()A．2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1B．(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝－286 kJ·mol－1D．CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.2 kJ·mol－13．碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是()A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量C．碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解4．某反应：A＝B＋C在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是()A．ΔH＜0、ΔS＜0 B．ΔH＞0、ΔS＜0 C．ΔH＜0、ΔS＞0 D．ΔH＞0、ΔS＞05．下列说法中正确的是()A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变的反应C．自发反应在恰当的条件下才能实现D．自发反应在任何条件下都能实现6．下列对熵的理解不正确的是()A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小D．25 ℃、1.01×105 Pa时，2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反应7．在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。

《化学反应原理》专题2 第二单元化学反应的方向和限度（1）化学反应的方向和判断依据2008年10月21日K二（3）第三节[教学目标]1、知识与技能：（1）理解熵的概念（2）能初步利用焓变和熵变说明化学反应进行的方向2、过程与方法：通过联系生活以及自然界的普遍变化规律引导学生理解判断自发反应进行的两个因素。

3、情感态度与价值观：通过从现象分析到理论探究，培养学生科学的研究方法。

[教学重点]自发反应与反应方向的判断。

[教学难点] 熵变与焓变的理解。

[教学过程]创设问题情景：同学们是否想过，在一定条件下，为什么有些物质间会发生化学反应，有些则不会？如盐酸和氢氧化钠溶液混合，立即反应生成氯化钠和水，但氯化钠溶液就不可能自发地转变成盐酸和氢氧化钠。

要回答这个问题需讨论化学反应的方向。

引入主题：化学反应的方向展示图片高山流水思考与交流：⑴高山流水是一个自动进行的自然过程。

高处水一定会流到低处吗？⑵低处水可以流至高处么？可采取什么措施？⑶在“低水高流”的过程中一旦外界停止做功，该过程还能继续进行下去吗？板书：一、化学反应的方向自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程讨论请尽可能多地列举你熟知的自发过程。

板书：自发过程的特征：都有方向性，且不能自动恢复原状，若要恢复必须借助外力。

叙述：与自然界中的许多变化一样，化学反应也具有方向性。

板书：自发反应：这种在一定条件下不需外界帮助，就能自动进行的反应，称为自发反应。

如：酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧；锌与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。

交流与讨论：讨论下列反应在室温下能否自发进行。

如能自发进行，请写出相应的化学方程式。

1、水分解成氢气和氧气的反应。

2、氯气与溴化钾溶液的反应。

3、乙烯与溴单质的反应。

4、氮气和氧气生成一氧化氮的反应。

过渡：究竟如何判断某个反应进行的方向或者说反应是否自发进行？板书：二、判断化学反应方向的依据你知道吗：下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的主要原因吗？C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H = -2217.5 kJ·mol-12Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = -822 kJ·mol-14Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) △H = -1648.4 kJ·mol-1H2(g) + Cl2(g) = 2HF(g) △H = -546.6 kJ·mol-1学生寻找规律得出结论：自发反应有着向能量较低方向进行的趋势。

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。

化学反应平衡移动方向的判断依据
1、浓度对化学i平衡的影响在其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。

2、压强对化学平衡的影响在有气体参加、有气体生成而且反应前后气体分子数变化的反应中，在其他条件不变时，增大压强（指压缩气体体积使压强增大），平衡向气体体积减小方向移动；减小压强（指增大气体体积使压强减小），平衡向气体体积增大的方向移动。

例如：在反应N2O4（g)---2NO2(g)中，假定开始时N2O4的浓度为1mol/L,NO2的浓度为2mol/L,K=2^2/1=4;体积减半（压强变为原来的2倍）后，N2O4的浓度变为2mol/L,NO2的浓度变为
4mol/L，K变为4^2/2=8,K增大了，所以就要向减少反应产物（NO2)的方向反应，即有更多的NO2反应为N2O4，减少了气体体积，压强渐渐与初始状态接近.注意:恒容时,充入不反应的气体如稀有气体导致的压强增大不能影响平衡。

3、温度对化学平衡的影响在其他条件不变时，升高温度平衡向吸热反应方向移动。

以上三种因素综合起来就得到了勒夏特列原理,即平衡移动原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

一、知识点反应条件对化学平衡的影响（1）温度的影响：升高温度，化学平衡向吸热方向移动；降低温度，化学平衡向放热方向移动。

（2）浓度的影响：增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。

（3）压强的影响：增大压强，化学平衡向气体分子数减小的方向移动；减小压强，化学平衡向气体分子数增大的方向移动。

（4）催化剂：加入催化剂，化学平衡不移动。

二、知识梳理考点1：反应焓变与反应方向1.多数能自发进行的化学反应是放热反应。

如氢氧化亚铁的水溶液在空气中被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，其△H（298K）==－444.3kJ·mol—12.部分吸热反应也能自发进行。

如NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)==CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)，其△H （298K）==+37.30kJ·mol—1。

3.有一些吸热反应在常温下不能自发进行，在较高温度下则能自发进行。

如碳酸钙的分解。

因此，反应焓变不是决定反应能否自发进行的唯一依据。

考点2：反应熵变与反应方向1.熵：描述大量粒子混乱度的物理量，符号为S，单位J·mol—1·K—1，熵值越大，体系的混乱度越大。

2.化学反应的熵变（△S）：反应产物的总熵与反应物总熵之差。

3.反应熵变与反应方向的关系（1）多数熵增加的反应在常温常压下均可自发进行。

产生气体的反应、气体物质的量增加的反应，熵变都是正值，为熵增加反应。

（2）有些熵增加的反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下则可自发进行。

如碳酸钙的分解。

（3）个别熵减少的反应，在一定条件下也可自发进行。

如铝热反应的△S==—133.8J·mol—1·K—1，在点燃的条件下即可自发进行。

考点3：熵增加原理以及常见的熵增过程1.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，这一经验规律叫熵增加原理，也是反应方向判断的熵判据。

判断化学反应平衡移动方向的三大判据化学平衡移动方向判断有三个方法：（1）勒夏特列原理法。

这种方法，仅应用于改变反应的一个条件，化学平衡移动方向的判断。

（2）等效平衡法（3）浓度商值法，若同时改变三个条件，通过比较浓度商值与平衡常数大小判断。

影响平衡移动的因素只有有浓度、压强和温度三个。

1.浓度对化学i平衡的影响在其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。

2.压强对化学平衡的影响在有气体参加、有气体生成而且反应前后气体分子数变化的反应中，在其他条件不变时，增大压强（指压缩气体体积使压强增大），平衡向气体体积减小方向移动；减小压强（指增大气体体积使压强减小），平衡向气体体积增大的方向移动。

例如：在反应N2O4（g)---2NO2(g)中，假定开始时N2O4的浓度为1mol/L,NO2的浓度为2mol/L,K=2^2/1=4;体积减半（压强变为原来的2倍）后，N2O4的浓度变为2mol/L,NO2的浓度变为4mol/L，K变为4^2/2=8,K增大了，所以就要向减少反应产物（NO2)的方向反应，即有更多的NO2反应为N2O4，减少了气体体积，压强渐渐与初始状态接近. 注意:恒容时,充入不反应的气体如稀有气体导致的压强增大不能影响平衡。

3.温度对化学平衡的影响在其他条件不变时，升高温度平衡向吸热反应方向移动。

以上三种因素综合起来就得到了勒夏特列原理,即平衡移动原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

知识点总结－-课时-化学反应的方向和判断依据－(苏教版选修)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ第二单元化学反应的方向和限度2－２课时1 化学反应的方向和判断依据知能定位１．了解自发过程和化学反应的自发性。

２．通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。

3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。

情景切入汽车尾气是现代化城市中的大气污染物,主要成分是ＮＯ和CO,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NＯ+2CO＝＝N2+2CO２这一方案是否可行?理论依据是什么呢?自主研习一、自发反应１.概念：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。

２.特点:具有方向性,即反应的某个方向在一定温度和压强下是自发的,而其逆方向在该条件下肯定不自发。

二、焓变与化学反应方向的关系1.自发过程的倾向由能量较高状态向能量较低状态转化。

２.焓变与化学反应方向的关系（1)放热反应：绝大多数都能自发进行，且反应放出的热量越多,体系能量降低得越多,反应越完全。

(2)吸热反应:有些也能自发进行。

(3)结论:反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。

三、熵变与化学反应方向的关系1.熵:衡量一个体系混乱度的物理量，符号为S。

体系中微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。

2.熵变：反应前后体系熵的变化，符号为ΔＳ。

(1)若发生变化后体系的混乱度增大,该过程的ΔS>０;反之,ΔS<０。

(2)同种物质，三态熵值大小顺序为Ｓ(g)> Ｓ(l)> Ｓ(ｓ)。

3.熵变与化学反应方向的关系化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。

四、焓变与熵变对化学反应方向的共同影响体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。

判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。