[科普中国]-反应方向

化学反应的自发性方向(简称为“反应方向”)，即在一定条件下，无需借助于外力，反应自动进行的方向。自然界发生的过程都有一定的方向性。例如，水总是自动从高处向低处流，而不会自动进行反方向的流动。又如，当两个温度不同的物体互相接触时，热会自动地从温度高的物体传向温度低的物体，直到两个物体的温度相等为止。就化学变化来看，如果把锌片置于稀硫酸中，锌片会自动溶解并有氢气生成。这些不需要外力作用，便可自发进行的过程称为自发过程(化学过程称为自发反应）1

定义反应方向(reaction direction)是指反应物和生成物均处于标准态时反应进行的方向。2

影响因素焓变化学反应中所吸收或放出的能量有多种形式：热能、光能、声能和电能等。其中所吸收或放出的热量称为反应热(或热效应)。众所周知，反应热不仅与反应物的组成、结构、和性质有关，而且与其状态和用量，以及反应条件(如温度和压力等)有关，热力学上将反应前后温度和压力都不变的反应称为恒温恒压反应。树如，人体内进行的一系列反应，基本上是恒温恒压反应。恒压反应的反应热在数值上等于反应焓变。

对于反应焓变，可作如下理解：反应的吸热或放热表明，反应物和产物各自有不同的“焓”（H），当反应物的焓比产物的焓高(多)时，由反应物变成产物，就要释放出那多余的部分。则反应焓变(△H)为：
△H=H终态—H始态=H产物—H反应物

若H产物0，即为吸热反应
例如，下列两个反应，若进行恒温恒压反应(T=298.15 K，p=101. 325kPa)，各自的焓变为(g表示气态)。
N2(g)+8H2(g)→2NH3(g)

△H=[2×H(1molNH3,g)]―[1×H(1molN2,g)+3×H(1molH2,g)]=-92.38kj/mol

N2(g)+2O2(g)→2NO2(g)

△H=[2×H(1molNO2,g)]―[1×H(1molN2,g)+2×H(1molO2,g)]=+67.70kj/mol3

许多化学反应都是向着能量降低的方向进行。而放热是系统能量降低的一种方式，即放热有利于反应的自发进行。所以起初有人提出用焓变做为判断反应方向的依据，即△HS液>S固

b．对同一物质的同一聚集状态而言，温度升高，粒子热运动增加，

体系的混乱度增大，熵值也将增大。如图2-2所示，即S高温>S低温

c.压力降低时，气体体积增大，粒子在较太的空间运动，

其混乱度必增大，所以低压气体的熵值要比高压气体的大，即

S低气压>S高气压

d·不同物质的熵值不同，与其分子的组成和结构有关。一般而言，

分子越大，结构越复杂，其运动情况也越复杂，混乱度就越大，

熵值也越大。4

吉布斯能虽然熵增有利于反应的自发进行，但是与反应焓变一样，不能仅用熵变作为反应自发性的判据。例如SO2(g)氧化为SO3(g)的反应在298．15K、标准态下是一个自发反应。但其△rSm