化学反应的方向

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。

高二化学知识点：化学反应的方向
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一、化学反应的方向
1、反应焓变与反应方向放热反应多数能自发进行，即Delta;Hlt;0的反应大多能自发进行。

有些吸热反应也能自发进行。

如NH4HCO3与CH3COOH的反应。

有些吸热反应室温下不能进行，但在较高温度下能自发进行，如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。

2、反应熵变与反应方向熵是描述体系混乱度的概念，熵值越大，体系混乱度越大。

反应的熵变Delta;S为反应产物总熵与反应物总熵之差。

产生气体的反应为熵增加反应，熵增加有利于反应的自发进行。

3、焓变与熵变对反应方向的共同影响
Delta;H-TDelta;Slt;0反应能自发进行。

Delta;H-TDelta;S=0反应达到平衡状态。

Delta;H-TDelta;Sgt;0反应不能自发进行。

在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向Delta;H-TDelta;Slt;0的方向进行，直至平衡状态。

化学反应的方向知识点化学反应的方向是指在化学反应中，反应物转化为生成物的过程中，反应物和生成物的相对浓度变化的方向。

化学反应的方向受到一系列因素的影响，包括温度、浓度、压力和催化剂等。

温度是影响化学反应方向的重要因素之一。

根据化学动力学理论，温度的升高能够增加反应物的活动能，使反应物分子具有更高的能量，从而增加反应发生的可能性。

因此，在一般情况下，温度的升高会促进反应向生成物的方向进行。

但是，对于某些反应而言，温度的升高可能会导致生成物分解，从而使反应向反应物的方向进行。

浓度也是影响化学反应方向的重要因素之一。

原理上，浓度的增加会增加反应物分子之间的碰撞频率，从而增加反应发生的可能性。

因此，在一般情况下，浓度的增加会促进反应向生成物的方向进行。

然而，对于一些反应而言，浓度的增加可能会导致生成物之间的反应，从而使反应向反应物的方向进行。

压力是影响化学反应方向的因素之一，尤其对于气体反应。

根据气体的压力与体积的逆关系，增加压力可以减小反应体系的体积，从而增加分子之间的碰撞频率，增加反应发生的可能性。

因此，在一般情况下，增加压力会促进反应向生成物的方向进行。

但是，对于某些反应而言，增加压力可能会导致生成物分解，从而使反应向反应物的方向进行。

催化剂是另一个影响化学反应方向的因素。

催化剂能够降低化学反应的活化能，从而加速反应速率。

催化剂本身不参与反应，因此在反应结束后可以从反应体系中分离出来。

催化剂的加入可以改变反应的平衡位置，使反应向生成物的方向进行。

在实际应用中，化学反应的方向可以通过控制温度、浓度、压力和催化剂等因素来实现。

例如，通过控制温度和浓度，可以使反应朝着需要的方向进行，从而提高反应的产率和选择性。

此外，通过选择合适的催化剂，也可以改变反应的方向和速率，实现所需的化学转化。

总结起来，化学反应的方向是受到多种因素的影响的。

温度、浓度、压力和催化剂等因素可以通过改变反应体系的条件来控制反应的方向。

化学反应进行的方向科学家根据反应体系中存在着力图使自身能量趋于“最低”和“有序”变为“无序”的自然现象，对于化学反应进行的方向，提出了互相关联的能量判据和熵判据，即凡是能够使反应体系能量降低、熵增大的反应方向，就是化学反应容易进行的方向。

但对于一个具体的反应，需应用两个判据综合进行分析，不能片面地做结论。

（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：J/mol-1/K-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为熵增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。

第三节化学反应的方向学业要求核心素养建构1.知道化学反应是有方向的。

2.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。

『知识梳理』一、自发过程和自发反应1.存在：自然界中一些过程、有些反应是自发进行的，而且是有方向性的。

2.特点：(1)体系有自发从高能状态向低能状态转变的倾向；(2)体系有自发向混乱度增加(即熵增，ΔS＞0)的方向转变的倾向。

二、化学反应进行方向的判据1.焓判据放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向，因此可用焓变来判断反应进行的方向。

2.熵判据(1)熵用来度量体系混乱程度的物理量。

符号为S。

熵值越大，混乱程度越大。

同一物质：气态熵值S(g)>液态熵值S(l)>固态熵值S(s)。

(2)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增大，即熵变(符号ΔS)＞0。

(3)熵判据体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用熵变来判断反应进行的方向。

[微自测]1.用“>”或“<”填空：(1)溶解少量蔗糖于水中，ΔS________0。

(2)纯碳和氧气反应生成CO(g)，ΔS________0。

(3)液态水蒸发变成水蒸气，ΔS________0。

(4)CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g)，ΔS________0。

解析(1)蔗糖溶于水形成溶液混乱度增大。

(2)该反应气体分子数增多是熵增大的过程。

(3)液态水变为气态水，是熵值增大的过程。

(4)该反应气体分子数增多是熵增大的过程。

答案(1)>(2)>(3)>(4)>3.自由能与化学反应的方向(1)自由能：符号ΔG，单位kJ/mol，公式ΔG＝ΔH－TΔS。

(2)判断依据：ΔG＜0，反应能自发进行；ΔG＝0，反应处于平衡状态；ΔG>0，反应不能自发进行。

注意(1)大多数放热反应是自发反应，但是有些吸热反应也能自发进行。

(2)大多数熵增反应属于自发反应，但是有些熵减反应也能自发进行。