一、自发过程和自发反应
1.自发过程
(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自发进行的过程。
(2)特点:体系趋向于从高能状态转变为低能状态。在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2.自发反应:在给定条件下,可以自发地进行到显著程度的化学反应。
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
用来量度体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越大。符号为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,即熵变(符号ΔS)>零。
(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。
2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH>0能自发进行的依据是什么?
[答案] 该反应是熵增过程。
微点拨:并不是自发反应一定能发生,非自发反应一定不能发生。自发反应和非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向,而这个过程是否一定会发生则不能确定。例如:碳的燃烧是一个自发反应,但需要借助外界条件“点燃”,反应才能发生。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)自发反应是自发过程的一种,自发过程不用借助于外力就能自发进行。
( )
(2)反应进行的方向与ΔH、ΔS有关。( )
(3)ΔH>0,ΔS>0的反应在任何条件下均自发进行。( )
(4)NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g)的ΔS>0。( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)√
2.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化: