第2章 第3节 化学反应的方向（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

该高中化学课件围绕“化学反应的方向”展开，系统讲解自发过程与反应的定义、特征及判断依据，通过高山流水等生活实例导入，从焓变、熵变单独判断的局限性过渡到自由能综合判据，构建“定义-特征-单一判据-综合模型”的学习支架。 其亮点在于以化学观念和科学思维为核心，通过H₂O₂分解等实例分析及温度与ΔH、ΔS关系的思维模型，培养证据推理能力。结合2025年模拟题的对点训练，强化知识应用，助力学生系统掌握判断方法，也为教师提供结构化资源和分层练习设计，提升教学效率。

第三节　化学反应的方向 1.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 2.了解自发过程和化学反应的自发性，能从焓变、熵变和自由能变化（ΔG）角度判断化学反应的自发性。 学习目标 目 录 知识点一　自发过程与自发反应 知识点二　化学反应方向的判断 随堂演练 课时作业 知识点一　自发过程与自发反应 目 录 1. 自发过程和自发反应 自发过程 自发反应 含 义 在一定条件下，不用借助外力， 就能自发进行的过程 在给定的条件下，可以 ⁠进行 到显著程度的化学反应 特 征 具有 ，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过 程逆方向在该条件下肯定 ⁠ 举 例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 应 用 （1）可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池。 （2）非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 自发　 方向性　 不能自发进行　 化学·选择性必修1 目 录 【思考】　自发反应不需要任何条件就能自发进行吗？ 提示：不是。如H2和O2反应需要点燃。 2. 自发过程的特点 （1）体系趋向于从 状态转变为 状态（体系对外部做功 或释放热量）。 （2）在密闭条件下，体系有从 自发转变为 的倾向（无 序体系更加稳定）。 高能　 低能　 有序　 无序　 化学·选择性必修1 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）能自发进行的反应一定能迅速发生。 （　×　） （2）自发过程不需任何条件就能发生。 （　×　） （3）在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进 行的方向。 （　×　） × × × 化学·选择性必修1 目 录 2. （2025·浙江特色联盟高二期中联考）下列属于非自发过程的是 （　　） A. 水由高处向低处流 B. 蔗糖在水中溶解 C. 天然气的燃烧 D. 室温下水结成冰 解析： 　室温下水结成冰是温度降低作用下的变化，不是自发进行的反 应，选D。 √ 化学·选择性必修1 目 录 3. 下列关于自发反应的叙述中，正确的是（　　） A. 自发反应的逆反应在相同条件下也必定是自发的 B. 铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应 C. 自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应，而自发反应一定是自发 过程 D. 自发反应与外界条件无关 解析： 　自发反应的逆反应在相同条件下为非自发反应，A错误；铁的生 锈为自发反应，B错误；自发过程包括自发化学反应和自发物理过程，C正 确；自发反应受温度等外界条件影响，D错误。 √ 化学·选择性必修1 目 录 归纳总结 （1）判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应 的快慢无关。 （2）自发过程的判断，不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加 外力（如电解等）。 化学·选择性必修1 目 录 知识点二　化学反应方向的判断 目 录 1. 焓变与化学反应的方向 （1）分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系 ①H2（g）＋ O2（g） H2O（l），燃烧反应是 热反应， ΔH 0，常温下能自发进行。 ②Zn（s）＋CuSO4（aq） ZnSO4（aq）＋Cu（s），该反应是 ⁠ 热反应，ΔH 0，常温下 自发进行。 ③2N2O5（g） 4NO2（g）＋O2（g），该反应是 热反应， ΔH 0，常温下 自发进行。 ④Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl BaCl2＋2NH3·H2O＋8H2O，反应 为 热反应，常温下能自发进行。 放　 ＜　 放　 ＜　 能　 吸　 ＞　 能　 吸　 化学·选择性必修1 目 录 （2）自发反应与焓变的关系 大多数放热反应可以自发进行，但也有很多吸热反应能自发进行，只用焓 判据判断反应是否自发不全面。 2. 熵变与化学反应的方向 （1）熵与熵变 化学·选择性必修1 目 录 ②体系的熵值：体系的 越大，体系的熵值就 ⁠。 ③同一物质的熵值：S（g） S（l） S（s），同一条件下， 不同物质的熵值不同。 （2）熵值大小 ①同一条件下，不同的物质熵值 ⁠。 混乱程度　 越大　 ＞　 ＞　 不同　 化学·选择性必修1 目 录 （3）反应熵变与反应方向 ①二者关系 a.许多熵增的化学反应可自发进行（大部分是气体分子数目增多的反 应）。 b.有些熵减的反应也可以自发进行，如：4Fe（OH）2（s）＋O2（g）＋ 2H2O（l） 4Fe（OH）3（s）。 ②结论：不能仅用反应熵变判据来判断反应能否自发进行。 化学·选择性必修1 目 录 【思考】　二氧化碳通入澄清石灰水的反应Ca（OH）2（aq）＋CO2 （g） CaCO3（s）＋H2O（l）能否自发进行？该反应为熵增反应 还是熵减反应？ 提示：能自发进行，属于熵减的反应。 化学·选择性必修1 目 录 （1）自由能变化 符号为 ，单位为kJ·mol－1。 （2）自由能变化与焓变、熵变的关系：ΔG＝ 。ΔG不仅 与焓变有关，还与 ⁠。 （3）反应方向与自由能的关系 化学反应总是向着 的方向进行，直到体系 ⁠。 ①当ΔG＜0时，反应 ⁠； ②当ΔG＝0时，反应 ⁠； ③当ΔG＞0时，反应 ⁠。 ΔG　 ΔH－TΔS　 温度有关　 3. 自由能与化学反应的方向 自由能减小　 达到平衡　 能自发进行　 处于平衡状态　 不能自发进行　 化学·选择性必修1 目 录 【思考】　根据复合判据ΔG＝ΔH－TΔS＜0能自发进行，请分析ΔH＞ 0，ΔS＞0的反应分别在低温还是高温下自发进行？ 提示：ΔH＞0，ΔS＞0的反应在高温下，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，能自发进 行。 化学·选择性必修1 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）放热反应不一定能自发进行。 （　√　） （2）O2转化为O3时，熵减小。 （　√　） （3）同种物质，气态时熵值最小。 （　×　） （4）合成氨反应：N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＜0，高温有利 于其自发进行。 （　×　） √ √ × × 化学·选择性必修1 目 录 2. （2025·台州高二期中）下列属于化学反应且ΔH＜0，ΔS＞0的是（　） A. H2O（g） H2O（l） B. 4NH3（g）＋5O2（g） 4NO（g）＋6H2O（g） C. 浓硫酸稀释 D. 2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g） 解析： 　气态水变为液态水，浓硫酸溶于水，均不是化学反应，A、C错 误；氨气的氧化反应为放热反应，即ΔH＜0，且该反应为气体分子数增多 的反应，为熵增即ΔS＞0，B正确；二氧化硫的氧化反应为放热反应，即 ΔH＜0，但该反应为气体分子数减小的反应，为熵减即ΔS＜0，D错误。 √ 化学·选择性必修1 目 录 3. （苏教版习题）根据所学知识和已有生活经验，指出下列反应能自 发进行的温度条件是高温还是低温，并判断反应的ΔH、ΔS是大于零还 是小于零。 （1）2H2O（l） 2H2（g）＋O2（g） ， ⁠ ⁠。 解析： 2H2O（l） 2H2（g）＋O2（g）为分解反应，吸热反应， 反应的ΔH＞0，反应过程中气体的物质的量增大，为熵增反应，即ΔS＞ 0，若要使ΔG＝ΔH－TΔS＜0，则需要高温条件。 高温能自发 ΔH＞0；ΔS ＞0 化学·选择性必修1 目 录 （2）NH3（g）＋HCl（g） NH4Cl（s） ， ⁠ ⁠。 解析： NH3（g）＋HCl（g） NH4Cl（s）为化合反应，放热反 应，反应的ΔH＜0，反应过程中气体的物质的量减小，为熵减反应，即 ΔS＜0，若要使ΔG＝ΔH－TΔS＜0，则需要低温条件。 低温能自发 ΔH＜0； ΔS＜0 化学·选择性必修1 目 录 归纳总结 （1）化学反应方向综合判断思维模型（与温度的关系） （2）判断化学反应方向的两个依据 ①依据ΔG与0的相对大小； ②依据Q与K的相对大小。 化学·选择性必修1 目 录 随堂演练 目 录 1. （2025·清华大学附属中学高二期中）下列说法正确的是（　　） A. 放热反应一定是自发反应 B. 固体溶解一定是熵减小的过程 C. 熵增的反应不一定是自发反应 D. 非自发反应在任何条件下都不能发生 解析： 　放热反应不一定是自发反应，A错误；固体溶解混乱度增大，固 体溶解是一个熵增大的过程，B错误；熵增的反应不一定是自发反应，C正 确；非自发进行的反应可以变化为自发进行，如碳酸钙的分解反应在常温 下是非自发反应，但是在高温下能自发进行，D错误。 1 2 3 4 √ 化学·选择性必修1 目 录 2. （教材改编题）夏季有的地区会下起冰雹。下列有关水蒸气变成冰雹的 过程中焓变和熵变的判断正确的是（　　） A. ΔH＜0、ΔS＜0 B. ΔH＞0、ΔS＜0 C. ΔH＜0、ΔS＝0 D. ΔH＞0、ΔS＞0 解析： 　水蒸气变成冰雹的过程中放热，ΔH＜0，气体变成固体，混乱 度减小，ΔS＜0；选A。 √ 1 2 3 4 化学·选择性必修1 目 录 3. （2025·泸州高二期中）下列反应在任何温度下一定不能自发进行的是 （　　） A. 2H2O2（l） 2H2O（l）＋O2（g）　ΔH＜0 B. NH3（g）＋HCl（g） NH4Cl（s）　ΔH＜0 C. CaCO3（s） CaO（s）＋CO2（g）　ΔH＞0 D. 2CO（g） 2C（s）＋O2（g）　ΔH＞0 √ 1 2 3 4 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　该反应的ΔH＜0，ΔS＞0，该反应在任何温度下都能自发进 行，A错误；该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，该反应在低温时能自发进行，B错 误；该反应的ΔH＞0，ΔS＞0，该反应在高温时能自发进行，C错误；该 反应的ΔH＞0，ΔS＜0，该反应在任何温度下都不能自发进行，D正确。 1 2 3 4 化学·选择性必修1 目 录 4. （1）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发 生反应：2CO2（g） 2CO（g）＋O2（g），该反应的ΔH （填 “＞”“＜”或“＝”）0，ΔS （填“＞”“＜”或“＝”）0，在低 温下，该反应 （填“能”或“不能”）自发进行。 解析： CO2分解生成CO和O2的反应为吸热反应，ΔH＞0，根据化 学方程式可知，ΔS＞0，故低温下ΔG＝ΔH－TΔS＞0，反应不能自发进 行。 ＞ ＞ 不能 1 2 3 4 化学·选择性必修1 目 录 （2）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正 在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为 2NO＋2CO 2CO2＋N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH （填“＞”“＜”或“＝”）0。 解析： 通过化学方程式可知ΔS＜0，常温下能够自发进行，则ΔH ＜0。 ＜ 1 2 3 4 化学·选择性必修1 目 录 课时作业 目 录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 题组一　自发过程和自发反应 1. 下列不属于自发进行的变化是（　　） A. 红墨水加到清水中使整杯水变红 B. 冰在室温下融化成水 C. 电解水生成氢气和氧气 D. 铁器在潮湿的空气中生锈 √ 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　红墨水滴入清水中能使整杯水变红、冰在室温下融化成水、铁 器在潮湿的空气中生锈等过程都是自发进行的，A、B、D项均属于自发进 行的变化，而电解水生成氢气和氧气的反应必须通电电解才可以进行，不 属于自发过程，C项符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 2. 如图甲中的两个集气瓶中分别盛有H2、Cl2，当抽出两集气瓶之间的玻 璃片一段时间后，现象如图乙所示，可以观察到两个集气瓶中的颜色相 同。下列判断正确的是（　　） A. 甲中两个集气瓶中气体的混乱度比乙中的大 B. 两个集气瓶中的气体扩散后变为有序排列 C. 反应H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g）可自发进行 D. 反应H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g）属于熵增反应 解析： 　气体扩散过程中，混乱度增大，此过程自发地从有序向无序进 行，A、B错误；反应H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g）可自发进行，其 反应前后气体的分子数不变，不属于熵增反应，C正确，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 题组二　焓变、熵变与化学反应的方向 3. （教材改编题）中国诗词博大精深，下列诗句中包含ΔH＞0、ΔS＞0的 化学变化的是（　　） A. 春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 B. 千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 C. 少年易老学难成，一寸光阴不可轻 D. 千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金 解析： 　蜡炬燃烧是放热反应，ΔH＜0，有气体生成ΔS＞0，A不符合题 意；石灰石受热分解是吸热反应，ΔH＞0，有气体生成ΔS＞0，B符合题 意；C、D中没有涉及化学变化，C、D不符合题意。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 4. （2025·杭州二中高二检测）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比 较，合理的是（　　） A. 1 mol CH4（g）＜1 mol H2（g） B. 1 mol H2O（g）＜2 mol H2O（g） C. 1 mol H2O（s）＞1 mol H2O（l） D. 1 mol C（s，金刚石）＞1 mol C（s，石墨） 解析： 　CH4（g）含有的原子总数多，CH4（g）的摩尔质量大，所以熵 值：1 mol CH4（g）＞1 mol H2（g），A错误；相同状态的相同物质，物 质的量越大，熵值越大，B正确；等量的同种物质，熵值关系为S（g）＞ S（l）＞S（s），C错误；金刚石的微观结构更有序，熵值更低，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 5. （2024·无锡高二期中）橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图，在其拉 伸过程中放热。25 ℃、101 kPa时，下列过程的焓变、熵变和自发性与橡 皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是（　　） A. CaCO3（s） CaO（s）＋CO2（g） B. NaOH的溶解 C. 2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l） D. Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl（s） BaCl2（s）＋2NH3（g）＋ 10H2O（l） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　拉伸过程中放热，则从拉伸状态到收缩状态的焓变为正值， 且混乱度增大，熵变为正值，该过程为自发过程。A项，CaCO3分解为 吸热反应，熵变为正值，但25 ℃时该过程不能自发进行；B项，NaOH 的溶解放热；C项为放热反应；D项为吸热反应，且熵值增大，为自发 进行的过程。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 6. （2025·北京汇文中学高二期中）下列说法错误的是（　　） A. 水凝结成冰的过程中，体系的ΔS＜0 B. 发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个ΔS＞0的过程 C. 化学反应自发进行的方向，与反应的ΔH和ΔS都有关 D. NH4NO3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 解析： 　水凝结成冰的过程中，体系的混乱度减小即熵变ΔS＜0，A正 确；发生离子反应的条件之一是生成气体，有气体生成时体系的混乱程度 增大，ΔS＞0，B正确；化学反应有向物质内能降低、体系混乱程度增大 方向进行的趋势，C正确；NH4NO3溶于水吸热，但溶解过程是混乱度增大 的物理过程，能够自发进行，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 7. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化 为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定 条件下发生反应：CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g），如图 表示该反应过程中能量（单位为kJ·mol－1）的变化。下列关于该反应的说 法，正确的是（　　） A. ΔH＞0，ΔS＞0 B. ΔH＞0，ΔS＜0 C. ΔH＜0，ΔS＜0 D. ΔH＜0，ΔS＞0 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，正反应为 放热反应，正反应为气体物质的量减小的反应，则为熵减的反应，即ΔH ＜0，ΔS＜0。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 8. （2025·宝鸡中学高二月考）二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减 排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家 利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的CO2（如图所示）。下列说法 正确的是（　　） A. 步骤二的反应能否自 发进行，与温度有关 B. 步骤一中反应的ΔS＞0 C. 步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应 D. CaO、CO2均为酸性氧化物 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　步骤二的反应CaCO3（s） CaO（s）＋CO2（g）为熵增的 吸热反应，ΔH＞0、ΔS＞0，若要使ΔH－TΔS＜0，则高温有利于自发进 行，A正确；步骤一中反应为CaO和CO2化合生成CaCO3，该反应过程中气 体的物质的量减小，为熵减的反应，ΔS＜0，B错误；步骤一和步骤二的 条件不同，不互为可逆反应，C错误；CaO和盐酸反应生成氯化钙和水， 属于碱性氧化物，CO2为酸性氧化物，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 题组三　相关联的量与反应进行的方向 9. （2025·阜阳高二期中）反应CaCO3（s） CO2（g）＋CaO（s）的ΔH ＞0，下列判断正确的是（　　） A. 在常温下能自发进行 B. 在高温下能自发进行 C. 在任何条件下都能自发进行 D. T＞0 K时，能自发进行 解析： 　ΔG＝ΔH－TΔS＜0，反应能够自发进行，该反应ΔH＞0，ΔS ＞0，在高温下反应能自发进行。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 10. （2025·江西名校高二期中联考）综合考虑体系的焓变和熵变可以判断 反应自发进行的方向。下列说法正确的是（　　） A. 已知反应N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）的正向反应能自发进行，则 ΔH＞0 B. 已知反应2CO（g）＋2NO（g） N2（g）＋2CO2（g）在常温下能 自发进行，则ΔH＞0 C. 已知反应2Mg（s）＋CO2（g） C（s）＋2MgO（s）　ΔH＜0，则 该反应在任意条件下均不能自发进行 D. 已知反应C（s）＋CO2（g） 2CO（g）　ΔH＞0，则该反应在高 温下能自发进行 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　反应ΔS＜0，要反应自发进行，据ΔG＝ΔH－TΔS＜0，则ΔH ＜0，A错误；反应的ΔS＜0，在常温下能自发进行，据ΔG＝ΔH－TΔS ＜0，则ΔH＜0，B错误；反应的ΔH＜0，ΔS＜0，据ΔG＝ΔH－TΔS＜ 0，则需要低温的条件自发进行，C错误；反应ΔH＞0，ΔS＞0，据ΔG＝ ΔH－TΔS＜0，则需要高温的条件自发进行，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 11. 灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器 皿。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰 锡而不能再继续使用（已知：在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反 应焓变和熵变分别为ΔH＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1） （　　） A. 会变成灰锡 B. 不会变成灰锡 C. 不能确定 D. 升高温度才会变成灰锡 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　在0 ℃、100 kPa条件下，白锡→灰锡，其ΔG＝ΔH－TΔS＝－ 2 180.9 J·mol－1－273 K×（－6.61 J·mol－1·K－1）＝－376.37 J·mol－1＜ 0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 12. （教材改编题）下列说法中，正确的是（　　） A. 能够自发进行的反应一定是放热反应 B. 凡是熵增大的反应都是自发反应 C. 要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变 D. 非自发反应在任何条件下都不能实现 解析： 　由ΔG＝ΔH－TΔS＜0知，反应可自发进行，说明反应进行的 自发性需综合考虑体系的焓变和熵变，而非自发反应在一定条件下可以实 现，选C。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 13. （2025·抚州高二期中）现有以下两个热化学方程式： （l）＋H2（g） （l）　ΔH＞0　① （l）＋2H2（g） （l）　ΔH＜0　② 下列说法正确的是（　　） A. 反应①②中都存在：ΔS＞0 B. 反应①一定不能自发进行 C. 在通常情况下，①②都能自发进行 D. 反应②高温时，可自发进行 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　由题中热化学方程式可知，反应①②均为熵减反应，即ΔS＜ 0，A错误；反应①ΔH＞0，ΔS＜0，则ΔH－TΔS＞0，任何温度下反应 都不能自发进行，B正确；由B项可知，反应①在任何温度下都不能自发进 行；反应②的ΔH＜0，ΔS＜0，则在低温条件下，ΔH－TΔS＜0，即反应 ②低温时可自发进行，C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 14. （2025·安徽名校高二期中联考）工业上利用CO2制备CH3OH的原理是 CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＝－48.97 kJ·mol－ 1　ΔS＝－177.16 J·mol－1·K－1。该正反应在下列温度下不能自发进行的是 （　　） A. 300 K B. 270 K C. 250 K D. 200 K 解析： 　根据自由能判据，正反应自发进行的条件是ΔG＝ΔH－TΔS ＜0，T＜ K≈276.4 K，故300 K时反应不能自发进行，A项符 合题意。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 15. （2025·长沙雅礼中学高二月考改编）某化学科研小组研究在其他条件 不变时，改变某一条件对反应aA（g）＋bB（g） cC（g）表示的化学 平衡的影响，得到如图像（图中p表示压强， T表示温度，n表示物质的量，α表示转化率， φ表示体积分数）。分析图像，回答下列问题： （1）在图像反应Ⅰ中，若p1＞p2，则此正反应为 （填“放热”或 “吸热”）反应，也是一个气体分子数 （填“减小”或“增 大”）的反应，由此判断，此反应若能自发进行，必须满足的条件是 ⁠ ⁠。 放热 减小 低 温 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 解析： 反应Ⅰ中，恒压下升高温度，α （A）减小，即升高温度平衡逆向移动，则正 反应为放热反应，ΔH＜0；由p1＞p2知，恒温 时增大压强，α（A）增大，说明此反应为气体 分子数减小的反应，即为熵减反应，ΔS＜0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 （2）在图像反应Ⅱ中，若T1＞T2，则该反应能否自发进行？ ⁠ ⁠。 解析： 反应Ⅱ中，恒温下压强对φ（A）没 有影响，说明压强变化不影响反应平衡，此反 应为气体分子数不变的反应，反应过程中熵变 很小，ΔS≈0，若T1＞T2，恒压下温度越高φ （A）越大，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，则ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行。 能自发进 行 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 16. 化学反应方向的综合判据是判断反应能否自发进行的关键。由于反应 的焓变、熵变随温度的变化较小，假设它们不随温度变化，根据下表数据 回答问题。 化学反应 ΔH/（kJ·mol－1） ΔS/（J·mol－1·K－1） ①2H2O2（aq） 2H2O（l）＋O2（g） －98 ＋57.2 ②CO2（g） C（s，石墨）＋O2（g） ＋393.5 －2.86 ③HCl（g）＋NH3（g） NH4Cl（s） －176 －285 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 （1）根据表中数据可知：反应①在 （填“高温”“低温” 或“任何温度”）下能自发进行。 解析： 由表中数据可知，反应①2H2O2（aq） 2H2O（l）＋O2 （g）的ΔH＜0，ΔS＞0，反应①在任何温度下都能自发进行。 （2）有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解CO2，以减少CO2的排 放，你认为是否可行？ （填“是”或“否”）。阐述判断的理 由 ⁠。 解析： 由表中数据可知，反应②CO2（g） C（s，石墨）＋O2 （g）的ΔH＞0，ΔS＜0，在任何温度下都有ΔH－TΔS＞0，在任何温度 下都不能自发进行。 任何温度 否 该反应为吸热、熵减的化学反应，在任何温度下都不能自发进行 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 （3）利用综合判据，计算反应③能自发进行的温度范围： ⁠ ⁠ （写出过程）。 解析： 反应③的ΔH＝－176 kJ·mol－1，ΔS＝－285 J·mol－1·K－1， ΔH－TΔS＜0，则－176 kJ·mol－1＋0.285 kJ·mol－1·K－1T＜0，T＜617.5 K＝344.5 ℃，即低于344.5 ℃时反应③能自发进行。 ΔH－TΔS＜ 0，则－176 kJ·mol－1＋0.285 kJ·mol－1·K－1T＜0，解得T＜617.5 K＝ 344.5 ℃，即低于344.5 ℃时反应③能自发进行 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 化学·选择性必修1 目 录 演示完毕 感谢观看 $