8 ． 碳酸铵 [(NH 4 ) 2 CO 3 ] 在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是     （    ）  

  A. 其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大  

B. 其分解是因为外界给予了能量

C. 其分解是吸热反应，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

C答案错在偷换概念。自发反应不能仅仅从能量变化角度去确定。还要考虑熵值变化以及结合温度条件。也就是说C答案错在认为[(NH 4 ) 2 CO 3 ] 就不能自发反应。片面了！

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知识梳理 一、反应焓变与反应方向 1.焓变是一个与_________________有关的因素。自发进行的化学反应多数ΔH_____0,是_______反应。 2.有些吸热反应在_______下也能自发进行，如：NH4HCO3与CH3COOH反应的热化学方程式为__________________；ΔH(298 K)=_______kJ·mol－1。 3.有些吸热反应在_______下不能自发进行，但在_______下能自发进行，如CaCO3高温下分解。说明_______不是决定反应是否_______的唯一因素。     二、反应熵变与反应方向 1.固体硝酸铵的溶解是_____热过程，氢氧化钠的溶解是_____热过程，而氯化钠和蔗糖溶解过程的_____变微乎其微，这些过程都是_______进行的。显然，_______不是这些过程自发进行的决定因素。 2.固体溶解过程的一个共同特点是固体中_______排列的离子（如氯化钠晶体中的Na+和Cl－）或分子（如蔗糖固体中的蔗糖分子）进入到溶液体系中，整个体系由_______变为_______，即体系的_______程度_______，或者说体系的_______增大。 对于一个由大量粒子组成的体系，人们定义一个物理量——熵来描述体系的_______，符号为_______。熵值越大，体系_______越大。在同一条件下不同的物质有不同的_____值，而同一物质的熵值与_______有关。例如，对同一物质来说，S(g)>S(l)>S(s)。 3.化学反应中要发生_______的变化或_______状态的变化，因此存在着熵变。反应的熵变（entropy change of reaction）ΔS为_______总熵与_______之差。对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。产生_______的反应，气体_______增大时，熵变通常都是_______，为熵_______的反应。 4.许多熵增加的反应在_______下可自发进行，有些熵增加的反应不能在_______下自发进行，但在较高_______下能自发进行；熵减小的反应，在_______下也能自发进行，如铝热反应。这说明熵变与反应能否_______有关。 三、焓变与熵变对反应方向的共同影响 1.在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是反应的_____变和_____变共同影响的结果，反应方向的判据为_______: ΔH－TΔS<0　反应_______进行 ΔH－TΔS=0　反应达到_______状态 ΔH－TΔS>0　反应_______进行 这个判据用文字表述为：在温度、压力一定的条件下，自发反应总是向_______的方向进行，直至达到_______状态。 2.在温度、压力一定的条件下，_____因素和_____因素共同决定一个化学反应的方向。放热反应的_______小于零，熵增加反应的_______大于零，都对ΔH－TΔS<0作出贡献，因此_______和_______有利于反应自发进行。显然，放热的熵增加反应一定能自发进行，而_____热的熵_______的反应，一定不能自发进行。当焓变和熵变相差悬殊时，可能某一个因素占主导地位。常温下的放热反应，_______对反应方向起主导作用，ΔH－TΔS<0，常温常压下能_______进行；而常温下的吸热反应，_______对反应方向起决定作用，ΔH－TΔS<0时，反应能_______进行。如果二者相差不大时，可能_______起决定性作用。 疑难突破 一、学反应进行方向的判据( )这一结论是如何得出的？ 剖析:1.自发过程和自发反应 (1)自发过程是指不加外力而自动进行的过程。例如：水总是从高处流向低处；热总能从高温物质传向低温物质；高压气体总是向低压处流动。这些都是自发过程。 (2)自发过程的特点。从(1)中可看出自发过程都有一定的方向性，并且发生后不能自动恢复到原状。  (3)自发反应：在一定条件下自动进行的化学反应，也是一个自发的过程。 (4)自发反应的特点完全符合自发过程特点。只能在借助外力作用下，才能进行的反应属于非自发反应。 2.化学反应方向与ΔH (1)自发反应也是一个自发过程。自发过程总是能够对外界做功，消耗自身能量，而自身能量降低。因而化学反应也自发地向能量低的方向进行。 (2)当化学反应中的ΔH<0时，反应的能量减少，因而ΔH的变化也体现了体系能量的变化，所以ΔH可作为自发反应是否发生的一个判断依据，简称为“能量判据”。 3.化学反应与ΔS (1)熵增原理 为了解释一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素，即在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向。因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。科学家把这种因素称作熵。在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理也叫做熵增原理。 (2)反应方向与ΔS 化学反应总是容易向ΔS增大的方向进行。但是，熵增加的反应不一定是自发反应。因此，ΔS不能作为反应是否自发进行的唯一判据。   问题探究 一、为什么能量判据和熵判据只能用于判断过程的方向，不能用于确定过程是否一定会发生和不能确定过程发生的速率？ 探究：大量事实告诉我们，过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。例如，涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但是只有后者可以实现。在讨论过程的方向问题时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可以出现相反的结果。例如，用水泵可以把水从低水位升至高水位；高温时可以使稳定的石灰石分解；高温高压可以使石墨转化为金刚石。但是，实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。 典题精讲 【例1】 能用能量判据判断下列过程的方向的是 A.水总是自发地由高处往低处流 B.放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行 C.有序排列的火柴散落时成为无序排列 D.多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大 解析：A.水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。B.吸热反应也可以自发进行，例如，在25 ℃和1.01×105 Pa时，2N2O5(g)====4NO2(g)+O2(g)　   　    不难看出，上述反应是吸热反应，又是熵增的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。C.有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。D.扑克牌的无序排列也属于熵判据。 答案：A 【例2】 碳酸铵〔(NH4)2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气，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 解析：碳酸铵自发分解，是因为体系由于氨气的生成而使熵增大。 答案：A   【例3】 下列说法正确的是 A.凡是放热反应都是自发的，凡是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 C.自发反应在恰当条件下才能实现 D.自发反应在任何条件下都能实现 解析：放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发反应；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变。过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件。 答案：C     【例4】试判断下列体系的熵变是大于0，还是小于0。 (1)水蒸气冷凝成水； (2)CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g); (3)乙烯聚合成聚乙烯； (4)N2O4(g)====2NO2(g)。 解析：气体的物质的量增加的反应或过程，体系的熵增加，即ΔS>0；若气体物质的量减少，体系的熵就减小，ΔS<0。因此(1)(3)均为熵减小的变化；(2)(4)为熵增加的化学变化。 答案：(1)ΔS<0　(2)ΔS>0　(3)ΔS<0　(4)ΔS>0

知识导学    首先明确焓变与反应热的关系,主要从以下几点来理解: 1.对于密闭体系，在恒压和不作其他功的条件下变化，吸收或放出的热量等于体系的焓的变化。 2.大量化学实验事实证明：多数能自发进行的化学反应是放热的。 3.不少吸热反应也能自发进行。 其次从熟悉的溶解现象出发引入熵的概念，非常有助于了解这一概念。 1.在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。熵用来描述体系的混乱度，符号S。 2.同一物质，在气态时熵值最大，液态次之，固态时最小。 3.固态的溶解过程、墨水的扩散过程和气体的扩散过程，都是体系混乱度增大的过程，即熵增加的反应。     教材的这部分内容关注的是化学反应的熵变，而不是熵这个概念本身。         熵增加有利于反应自发进行，熵减反应也可能自发，说明还原其他因素在起作用。   最后避开数学推导，直截了当地提出在等温、等压条件下，焓变和熵变两个因素共同影响反应方向的定量关系。该关系式是对本节内容的最高程度的总结。 注意:①过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。 ②在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的后果。 ③反应的自发性也受外界条件的影响。例如：常温下石灰石分解是非自发的，但在1273K时，这一反应就是自发进行的反应。   疑难导析    关键正确理解反应进行方向的判据， 很多情况下，简单地只用焓变和熵变中的一个因素来判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们在判断反应的方向时，应该同时考虑两个因素，用ΔH－TΔS<0作为判据。 自发过程的方向性如：水不可能自动流回高处，热传递也不能再恢复，必须借助外力才能恢复。 非自发反应如：H2O只能在电解时才转化成H2和O2，若停止通电，则反应停止。 ΔH<0的反应，多数是能自发进行的反应。ΔH>0的反应多为非自发反应。特殊情况下要通过“ΔH－TΔS>0”来判断反应是否能够自发进行。   对于熵增原理的理解主要从以下两个方面来理解： 与有序体系相比，无序体系“更加稳定”。 自发反应向着熵增大的方向进行。   ΔH－TΔS<0只能用于温度、压强一定的条件的化学反应的判断，不能用于其他条件（如温度、压强不一定）的反应的判断。 问题导思 首先明确在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。 其次如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。如水泵可以把水从低水位升至高水位；用高温可以使石灰石分解；高温高压可以使石墨转化为金刚石。实现后者的先决条件是要向体系输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。   典题导考 【绿色通道】体系总想向降低自身能量的方向进行变化。 【典题变式】1.以下反应可用能量判据来解释的是 A.氯化钠自发地溶于水 B.    C.   D. 答案：D 【绿色通道】利用熵变来判断反应方向时，应注意熵变不是唯一的依据，有些ΔS>0的反应是自发的，有些ΔS<0的反应也是自发反应。 【典题变式】2.下列过程属于熵增加的是 A.固体的溶解过程 B.气体扩散过程 C.水蒸气变成液态水 D. 答案：AB 【绿色通道】对一个化学反应是否能够自发进行，要从ΔH与ΔS两方面综合分析，主要依据是“ΔH－TΔS”的值的正负。 【典题变式】3. 作为化学反应方向的判据，它适用的条件是 A.温度、压强一定 B.压强一定 C.温度、体积一定 D.体系中物质的状态一定 答案：A 【绿色通道】气体物质的量越大，体系的混乱度越大，其熵就增加；反之，体系的熵减小。 【典题变式】4.水银的沸点是630K，它的蒸发热是296.2 ，在沸点时，水银变化的熵变是 （        ）         。 答案：94.31