一、自发反应
1.自发过程
(1)概念
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,体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
2.自发反应
在一定条件下,无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。
二、熵、熵变
1.熵的概念
熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S表示。
同一条件下,不同物质有不同的熵值,同一物质在不同状态下熵值也不同,一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。
2.熵变的概念
熵变是反应前后体系熵的变化,用ΔS表示,化学反应的ΔS越大,越有利于反应自发进行。
三、用熵变、焓变判断化学反应的方向
1.熵变与反应方向
研究表明,对于化学反应而言,决定化学反应能否自发进行的一个因素是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。
2.焓变与反应方向
研究表明,对于化学反应而言,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。可见,反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的另一个因素。
3.综合判断反应方向的依据
(1)ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。
(2)ΔH-TΔS=0,反应达到平衡状态。
(3)ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。
题组化学反应方向的判断
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种重要因素
D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据
答案:C
2.(2020·金华高二质检)下列过程属于熵增加的是( )
A.一定条件下,水由气态变成液态
B.高温高压条件下使石墨转变成金刚石
C.4NO2(g)+O2(g)===2N2O5 (g)
D.固态碘升华
答案:D
3.(2020·宁波月考)下列说法错误的是( )
A.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
B.反应NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
C.一定温度下,反应MgCl2(l)===Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0,ΔS>0
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
解析:选A。A项,该反应是熵减的反应,常温下能自发进行说明ΔH<0;B项,该反应是熵减的反应,常温下能
自发进行说明ΔH<0;C项,此反应为高温下MgCl2的分解反应,ΔH>0,ΔS>0;D项,该反应ΔS>0,常温下不能自发进行,则有ΔH-TΔS>0,故ΔH>0。
4.[2019·浙江4月选考,T30(1)改编]水是“生命之基质”,是“永远值得探究的物质”。关于反应H2(g)+
O2(g)===H2O(l)