突破抽象的化学反应方向问题！
一、反应焓变与反应方向
1．根据是否有外力作用，过程可分为自发过程和非自发过程。自发过程是在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程。
自发过程具有的特点：
(1)体系趋向于从能量较高状态转变为能量较低状态(体系对外部做功或者释放热量)。
(2)在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2．化学反应的自发性与反应焓变的关系
(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。
微点拨：(1)非自发反应在一定条件下也能够进行。
(2)自发反应只说明了反应的方向性，不能说明反应实际是否发生，也不能说明反应的快慢。
二、反应熵变与反应方向
1．熵
(1)概念：衡量体系混乱度的物理量，其符号为S，单位为J·mol－1·K－1。
(2)特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。
(3)影响因素
①同一物质：S(高温)＞S(低温)；S(g)＞S(l)＞S(s)。
②相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，熵值越大。
③S(混合物)＞S(纯净物)。
熵增加的反应在常温、常压下一定能自发进行吗？而熵减小的反应是不是一定不能自发进行？试举例说明。
提示：不一定。碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳是熵增加的反应，但该反应需要高温才能自发进行。氯化氢与氨的化合反应是熵减小的反应，但该反应可以自发进行。
三、焓变与熵变对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。在恒温、恒压时，
(1)ΔH<0、ΔS>0，则反应一定能自发进行；
(2)ΔH>0、ΔS<0，则反应一定不能自发进行；
(3)ΔH<0、ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，反应可能自发进行，也可能不自发进行，与反应的温度有关。
四、化学反应进行方向的综合判据
1.焓变和熵变都与反应自发性有关，又都不能独立地作为反应自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变。可以利用以下公式进行判断，ΔH－TΔS。
ΔH－TΔS<0，反应能自发进行；
ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态；
ΔH－TΔS＞0，反应不能自发进行。
2．四象限
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)能够自发进行的反应一定容易发生，也一定能反应完全。 ( )
(2)C(s)＋CO2(g)=2CO(g)，室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＞0。 ( )
(3)一定条件下能正向自发进行的反应，其逆向必定不能自发进行。 ( )
(4)对于ΔS＞0的反应，若在任何温度下均能自发进行说明ΔH＞0。 ( )
答案：(1)×(2)√(3)√(4)×
2．下列关于判断反应的方向的说法正确的是( )
A．所有自发进行的化学反应都是放热反应
B．自发反应在任何条件下都能发生
C．由焓判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的反应
D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
解析：C[焓判据与熵判据都不能单独作为反应自发性的判据，二者组合而成的复合判据，更适合于所有的反应，A项错误，C项正确；在一定条件下能自发进行的反应，改变条件可能不能自发进行，B项错误；同一物质S(s)＜S(l)＜S(g)，D项错误。]
3．(1)少量蔗糖溶解于水中，ΔS________0(填“>”或“<”，下同)。
(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。
答案：(1)＞ (2)＞ (3)＞
4．下列反应在任意温度下一定能自发进行的是______(填序号)。
(1)2NaCl2
Na＋Cl2↑
(2)2KClO3(s)=2KCl(s)＋3O2(g)
ΔH＝－78.03kJ·mol－1
(3)CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)
ΔH＝178.2kJ·mol－1
(4)4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s)
ΔH＝－444.3kJ·mol－1
(5)CO(g)=C(s，石墨)＋1/2O2(g)
ΔH＝110.5kJ·mol－1
解析：(1)反应需要通电才能进行，故该反应为非自发反应。(2)ΔH＜0、ΔS＞0，任意温度下都有ΔH－TΔS＜0，故该反应任意温度下都能自发进行。(3)ΔH＞0、ΔS＞0，在高温下(T＞ΔH/ΔS)时，ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行；而低温下(T＜ΔH/ΔS)时，反应不能自发进行。(4)ΔH＜0，ΔS＜0，在低温下(T＜ΔH/ΔS)时，ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行。(5)ΔH＞0、ΔS＜0，ΔH－TΔS＞0，该反应任意温度下都不能自发反应。
答案：(2)
5．在化学反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)ΔH＝Q kJ·mol－1过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)Q________0(填“>”“<”或“＝”)。
(2)熵变ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。
(3)该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。
解析：据图象可知，该反应是放热反应，故Q<0。据反应特点可知，该反应是熵增大的反应；据此可知该反应能自发进行。
答案：(1)<(2)>(3)能
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