发进行。
②2Na(s)+2H2O(l)===2NaOH(aq)+H2(g),该反应是放热反应,ΔH<0,常温下能自发进行。
③NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH>0,该反应在常温下能自发进行。
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,该反应在常温下不能自发进行,但在较高温度下能自发进行。
(2)自发反应与焓变的关系
多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有很多吸热反应能自发进行,因此,反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
2.化学反应进行的方向与熵变的关系
(1)熵的概念
自发过程的体系趋向于由有序转变为无序,体系的混乱度增大。体系的混乱度常用熵来描述,熵的概念是表示体系的混乱或无序程度的物理量,其符号为S。熵值越大,体系的混乱度越大。
(2)影响熵大小的因素
①同一条件下,不同的物质熵值不同。
②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关,如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。
③气体物质的物质的量越大,分子数越多,熵值越大。
(3)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,即熵变(符号ΔS)大于零,这个原理叫做熵增原理。在用熵变来判断过程的方向时,就称为熵判据。
①当ΔS>0时,反应为熵增反应,在一定条件下能自发进行。
②当ΔS<0时,反应为熵减反应,在一定条件下不能自发进行。
(4)反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。如:2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s) ΔS=-39.35 J·mol-1·K-1,上述反应为熵减少的反应,但在一定条件下,该反应也能自发进行。说明"熵判据"也具有一定的局限性。
(1)从焓变(能量)角度:ΔH<0,有利于反应自发进行。
(2)从熵变角度:ΔS>0,有利于反应自发进行。
(3)在实际的化学反应中,若ΔH与ΔS符号相同时,对化学反应的方向的影响作用出现矛盾,因此,在分析一个具体化学反应自发进行的方向时,不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析,否则,可能会得出错误的结论。