公务员考试定义判断题考“自发反应” 化学专业知识帮你理解考点

　　化学中的自发反应是指在给定条件下不需要外加能量就能自动进行的反应。在自发反应过程中有可能需要外加能量，但外加能量的目的不是改变“给定条件”，而是维持“给定条件”。

　　根据上述定义，下列不属于自发反应的是（  ）

　　A．MnO2做催化剂加入H2O2中，发生催化反应，产生H2O和O2

　　B．100kPa条件下，将CaCO3加热到900℃，分解生成CaO和CO2

　　C．H2O在通电的情况下产生H2和O2

　　D．植物在光照条件下发生光合作用

　　【公考通网校赵老师分析】

　　这是2016年河北公务员考试行测试卷中的真题，争议集中在B项和C项。

　　根据题干，自发反应的定义要点包括：（1）有给定条件；（2）不需要外加能量；（3）即使在反应的过程中，需要外加能量，该外加能量也是为了维持给定条件，而不是改变给定条件。

　　C项，给定条件是默认的常温常压普通环境，通电是外加能量，该化学反应需要通电这个外加能量才能发生，一旦通电停止那么该反应就会停止，并且通电并不是为了维持原来的条件（普通环境），可见C项不符合题干定义要点，不属于自发反应，当选。此答案可以通过化学专业知识来印证，根据相关化学教材，电解水生成H2和O2的确是非自发反应。

　　【化学专业知识帮你理解】

王云生：浅析“自发反应”

　　和同行们讨论自发反应，讲到教材中对“自发反应”概念的描述，“一定条件下，不需要外界的帮助就能自动发生的化学反应，称为自发的化学反应”（苏教版《化学反应原理》）。经常要讨论：“一定条件”含义是什么？怎么理解“外界的帮助”？

　　查了一些资料，比较通俗、浅显的说，这两个问题能否这么理解：

　　反应总是在一定条件下进行的。要讨论反应的自发性，也要指明反应条件。如果没有交代反应条件，只讲“某某反应不自发”“某某反应自发”，实际上是指在常温常压下进行的反应。“一定条件”指“一定的温度一定压强”。例如，反应 CaCO3== CaO + CO2   在常温常压是非自发的，而在高温下则是自发发生的。

　　用吉布提自由能计算公式（△G＝△H-T△S）来判断反应能否自发进行时，可以看到T对△G的值有影响，在某些情况下，可能决定△G是大于0还是小于0；式中△H 是一个与温度、压强有关的物理量。因此，讨论△G是大于0还是小于0，实际上也是在一定温度与压强下进行的。

　　那么，怎么理解“外界的帮助”呢？什么样的“帮助”是“外界的帮助”？通常的反应条件比如“点燃”、“加入催化剂”等等，算不算“外界帮助呢？

　　“外界的帮助”这句话中，指的是为反应体系提供能量。“帮助”并不是指提供反应发生的温度和压强等反应条件，也不是点燃、使用催化剂等等。一定的温度、一定的压强是反应所需要的条件。很多场合下,提高温度,往往是为了加速反应。合成氨反应在常温常压下，△G<0,是放热的自发反应。但是，常温常压下实际上无法觉察到反应的发生，只有在高温、高压、催化剂存在下，才有实际的应用价值。又如，硝酸铵NH4NO3的分解反应， △H<0 △S>0，在任何温度下都能自发进行。在常温常压下，反应速率慢，难以观察到反应的发生。但加热到高温，或受猛烈撞击，发生爆炸性分解：2＝2N2↑＋O2↑＋4H2O。撞击或加热大大提高反应速率，发生剧烈分解。氢气氧气化合成水的反应在常温下也是自发的。常温下将H2与O2混合，不能观察到有明显现象，在氢氧燃料电池中，反应在常温下就能进行。在钯粉催化下H2与O2的混合气体也能快速生成水。点燃氢气氧气，能迅速化合成水，也只是加速了反应速率。

　　从热力学分析，“外界的帮助”指的是对体系做“有用功”。例如，水的分解在常温常压下是不自发的，但通电，为体系提供电能，可以使水分解成H2和O2 。电解反应都是非自发反应,“通电”对体系做有用功，使反应在常温常压下得以进行。而原电池反应是自发反应，它能对外作电功。自发反应和其他自发过程一样，具有对外作功的能力。因此，自发反应和非自发反应的区别在于在一定条件下，反应的发生是需要外界对体系作功，还是反应体系具有能对外界作功的能力。

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