第05讲 化学反应的方向（培优讲义）（暑假培优讲义）新高二化学人教版

第05讲 化学反应的方向 内容导航 暑期启航·目标明确：暑期提前规划学习任务，明确阶段目标与提升路径 新知先修·体系构建：提前预习核心知识内容，梳理知识脉络，搭建完整框架 重点突破·方法培优：聚焦重难点知识突破，提炼解题思路，培养高效方法 典例精研·即时提升：精选典型例题深度讲解，掌握解题规律，实现即时提升 分层精练·培优拓展：基础巩固与培优拓展结合，分层训练提升综合应用能力 1.了解自发过程和自发反应。 2.理解焓变和熵变的概念，学会分别利用焓变和熵变对反应的方向进行判定。 3.初步掌握复合判据对反应方向的判定。 4.根据自由能ΔG=ΔH－TΔS和所给数据判断化学反应进行的方向。 重点01自发过程与自发反应 1.自发过程与自发反应 自发过程 自发反应 含义 在________下，不需要借助________就能自发进行的过程 在________下，可以自发进行到________的化学反应 特征 具有________，即某个方向在一定条件下是自发进行的，而其________在该条件下肯定是不能自发进行的 举例 高山流水、自由落体运动 钢铁生锈 应用 （1）可被用来完成有用功，如水力发电。 （2）可用来实现化学能转化为电能，如H2燃烧可设计成原电池。 （3）非自发过程要想发生，必须对它________。如通电将水分解为H2和O2。 【方法技巧】 ①自发反应和非自发反应是可能相互________的，某一条件下的自发反应可能在另一条件下就是非自发反应。 ②自发过程具有的特点： （1） 能量角度：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）混乱度角度：在密闭条件下，体系有自发地从混乱度________(有序)向混乱度________(无序)的方向转变的倾向，即体系趋向于从________状态转变为________状态。 ③自发过程的判断： （1）根据条件判断：不是看是否需要________，而是看是否需要持续施加________。 （2）根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定________；若逆向过程不自发，则正向过程一定________。 重点02 焓变与反应方向 1.焓判据 放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的________，用焓变(ΔH)来判断反应进行的方向，称为焓判据。 2.自发反应与焓变的关系 （1）多数自发反应是________反应(ΔH＜0):如酸碱中和反应、铁生锈、氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁等。 （2）有些吸热反应也能自发进行 ①常温、常压下的自发反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应、NaHCO3与HCl的反应等。 ②高温下的自发反应，如碳酸钙的分解。 3.结论 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，只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。反应焓变是与反应进行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。 【方法技巧】 ①许多自发反应是在常温常压下即可自发进行且反应完全的，但并不意味着在一定条件下才能进行或不能进行完全的反应就不是自发反应。例如，酒精的燃烧需要点燃、铁粉与硫粉的反应需要加热、SO2与O2的反应不能进行完全等，但这些都是自发反应，在所需条件下，反应一旦发生便能自发进行下去。因此，自发反应与反应条件没有________。 重点03 熵变与反应方向 1.混乱度 （1）H2与Cl2的扩散 实验操作 实验现象 实验结论 两个集气瓶中分别盛有氯气和氢气，中间用玻璃片隔开，抽去玻璃片，观察现象 盛放氯气的瓶内气体颜色逐渐变浅，而盛放氢气的瓶内显现出了浅黄绿色，最后两瓶中气体的颜色相同 不需要外界的任何作用，气体通过分子扩散能自发地混合均匀 （2）NH4NO3的溶解 NH4NO3溶于水的过程可自发进行。溶解前，NH4+和NO3-在NH₄NO3晶体中有序地排列；溶解后，被水分子包围着的NH4+和NO3-在溶液中自由移动。 （3）结论 以上过程都自发地从混乱度小(有序)向混乱度大(无序)的方向进行。 2.熵的概念 熵是表示体系________或________的物理量。熵的符号为S,单位为J·mol-1·K⁻1。熵值越大，体系的混乱度越________。 3.影响熵值大小的因素 （1）物质的种类：同一条件下，不同的物质熵值不同。 （2）物质的状态：对于同一物质，物质的量相等时，其熵值大小的关系为S(g)________S（1）________S(s)。 （3）物质的量：同一状态的同一物质，熵值还与物质的量成________。物质的量越大，分子数越多，熵值越________。 【方法技巧】 ①物质的结构也会影响熵值。一般来说，结构越复杂，熵值越________。立体结构比平面结构的熵值________；平面结构比线形结构的熵值________；不对称结构比对称结构的熵值________。 ②聚集状态相同时，相同条件下，不同物质的分子中所含原子数越多，熵越________。 4.熵增原理(熵判据) （1）熵变 ΔS=S(产物)-S(反应物)。ΔS只与反应体系的始态和终态有关，与反应进行的途径无关。 （2）熵增原理 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增加，这一经验规律叫作熵增原理，也就是判断反应方向的熵判据。 （3）自发反应与熵变 ①许多熵增加的反应在常温常压下可以自发进行，如： NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O（1） ΔS=184.0 J·mol-1·K-1。 ②有些熵增加的反应在常温常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行，如： CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔS=169.6 J·mol-1·K-1 C(s,石墨)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ∆S=133.8 J·mol-1·K-1 ③有些熵减小的反应(即∆S<0的反应)在一定条件下也可以自发进行，如铝热反应： 2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s) ∆S=-39.4 J·mol-1·K-1。 （4）结论 熵变也是一个与反应能否自发进行有关的因素之一，但也不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 只有孤立体系(与环境既没有物质交换也没有能量交换)或者绝热体系(与环境既没有物质交换也没有热量交换)中，自发过程才向着熵增的方向进行。 【方法技巧】 熵增(∆S>0)的常见反应 ①固态反应物生成液态或气态生成物的反应：CaCO3CaO+CO₂↑。 ②液态反应物生成气态生成物的反应：2H2O22H2O+O2↑。 ③气体化学计量数增大的反应：2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)。 重点04 复合判据 正确判断反应自发进行的方向对于生产实践具有重要的意义。在工业生产中，对能够发生的化学反应，研究和选择合适的反应条件才有实际意义。判断反应自发进行的方向时应综合考虑焓变和熵变。 【方法技巧】 几类能够自发进行的反应 ①由不稳定物质向稳定物质转变，如H2CO3CO2↑+H2O。 ②由溶解度大的物质向溶解度小的物质转变，如Na2SO4+CaCl2===CaSO4↓(微溶)+2NaCl。 ③由相对强的酸(碱)向相对弱的酸(碱)转变，如2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O。 ④由难挥发(高沸点)的物质向易挥发(低沸点)的物质转变，如NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑。 ⑤由氧化性(还原性)强的物质向氧化性(还原性)弱的物质转变，如2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2。 化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系 （1）从焓变(能量)角度：∆H________0,有利于反应自发进行。 （2）从熵变角度：∆S________0,有利于反应自发进行。 （3）在实际的化学反应中，若∆H与∆S符号相同时，对化学反应自发进行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。 重点01自发过程与自发反应 【典例01】（25-26高二上·北京·期末）下列说法正确的是 A．放热反应一定是自发反应 B．熵增的反应不一定是自发反应 C．固体溶解一定是熵减小的过程 D．非自发反应在任何条件下都一定不能发生 【即时提升1-1】．（25-26高二上·天津·阶段检测）下列关于自发过程的叙述中，正确的是 A．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程 B．需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程 C．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 D．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能 【即时提升1-2】（25-26高二上·天津蓟州·期中）下列说法中不正确的是 A．放热反应不一定是自发反应 B．冰吸热成为水是熵增过程 C．非自发反应在任何条件下都不能发生 D．熵减反应可能是自发反应 重点02 焓变与反应方向 【典例02】（25-26高二下·安徽合肥·阶段检测）下列说法正确的是 A．吸热反应都需要加热才能发生 B．的反应一定为自发反应 C．反应  在高温下能自发进行 D．反应能自发进行，则该反应的 【即时提升2-1】．（25-26高二下·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 B．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 C．能够自发进行的反应一定是放热反应 D．ΔH<0的反应均是自发进行的反应 【即时提升2-2】．（25-26高二上·吉林·期末）下列说法不正确的是 A．墨汁加到清水中使整杯水变黑属于自发过程 B．自发反应的焓一定增大，非自发反应的焓一定减小 C．常温下，反应不能自发进行，则该反应的 D．反应能自发进行，则该反应的 重点03 熵变与反应方向 【典例03】（25-26高一下·陕西西安·阶段检测）工业上用与HF反应刻蚀玻璃：  ，。下列说法正确的是 A．该反应常温下自发 B．升高温度，反应自发性增强 C．低温下反应非自发 D．该反应熵增、放热 【即时提升3-1】（25-26高二上·浙江杭州·期中）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较合理的是 A． B． C． D． 【即时提升3-2】．（25-26高二上·甘肃·期末）已知反应  △H<0，下列说法正确的是 A．常温下反应就可以自发进行 B．任何温度下反应均可以自发进行 C．仅高温下反应可以自发进行 D．任何温度下反应均难以自发进行 重点04 复合判据 【典例04】．（2026·浙江·模拟预测）化学反应方向的确定不仅与焓变有关，也与温度、熵变有关。实验证明，化学反应的方向应由确定，若，则自发进行，否则不能自发进行。下列说法正确的是 A．在温度、压强一定的条件下，和共同决定一个化学反应的方向 B．温度、压强一定时，增加的反应一定能自发进行 C．是决定反应能否自发进行的唯一因素 D．固体的溶解过程一定是 【即时提升4-1】（25-26高二上·吉林·期末）自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。下列说法中正确的是 A．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的反应 B．25℃、时，是熵减反应 C．、的反应在任何温度下都不能自发进行 D．可逆反应正向进行时，正反应具有自发性，一定小于零 【即时提升4-2】（25-26高二上·河南平顶山·期中）下列有关熵变、焓变和反应的自发性的说法，错误的是 A．和盐酸的反应能自发进行，则该反应的、 B．放热的自发过程可能是熵减小的过程 C．同一种物质，气态时的熵值最大、液态时次之、固态时最小 D．熵增是晶体溶于水能自发进行的主要原因 基础巩固 1．（25-26高二下·全国·课后作业）相同温度和压强下，下列判断不正确的是(已知：共轭二烯烃比非共轭二烯烃稳定；的计算方法遵循盖斯定律，可类比计算方法) ①(g)+H2(g) →(g) ②(g)+2H2(g)→(g) ③(g)+3H2(g)→(g) ④+H2(g)→(g) A． B． C． D．根据信息可推测苯分子具有特殊的稳定性 2．（25-26高二下·浙江丽水·期中）汽车尾气转化反应：  ，该反应的（已知：）随温度T的变化趋势正确的是 A． B． C． D． 3．（25-26高二下·浙江嘉兴·期中）下列说法正确的是 A．采用合适的催化剂可以使一些不自发的化学反应得以实现 B．恒压条件下通入，平衡常数不变，则反应：中的转化率不变 C．已知：  ，  ，则 D．升高温度和增大压强都可以提高体系内活化分子百分数 4．（25-26高二下·黑龙江大庆·阶段检测）下列说法正确的是 A．常温下，反应的 B．反应在一定条件下能自发进行，说明该反应的 C．合成氨生产中将液化分离，可加快正反应速率，提高、的转化率 D．反应达平衡后，若升高温度，（逆）增大，（正）减小 5．（25-26高二上·江西九江·期末）下列过程中，其焓变及熵变均小于0的是 A．冰融化成水 B．石灰石和稀盐酸反应制 C．氨气和氯化氢气体反应生成固体 D．用碳粉和水蒸气制水煤气 6（25-26高二上·湖南湘西·期末）向恒温恒容密闭容器中通入2 mol SO2和，反应达到平衡后，再通入一定量，达到新平衡时，下列有关判断错误的是 A．该反应 B．平衡常数不变 C．逆向反应速率减小 D．的转化率增大 7．（25-26高二上·天津和平·期末）下列说法中正确的是 A．能够自发进行的反应一定是焓减的过程 B．水凝结成冰的过程中，ΔH<0，ΔS<0 C．活化分子平均能量与非活化分子平均能量之间的能量差就是活化能 D．增大反应物浓度，可使单位体积内反应物中活化分子的百分数增大，速率加快 8．（25-26高二上·河南·期末）2025年11月25号发射的神舟二十二号神舟飞船使用的是长征二号F运载火箭，该火箭的一级发动机使用偏二甲肼和W为推进剂，燃烧时热化学方程式为，下列有关该反应的说法错误的是 A．W的化学式为 B．燃烧时化学能全部转化为热能 C．是一个熵增、焓减反应 D．反应物总能量高于生成物总能量 9．（25-26高二上·广东茂名·期中）下列说法中，正确的是 A．同一物质， B．固体溶解是一个熵减小的过程 C．能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D．反应能自发进行，则该反应的 10（25-26高二上·天津·期中）下列关于“化学反应速率和化学平衡”的说法正确的是 A．在恒温恒容条件下，当N2O4(g)2NO2(g)达到平衡后，再充入一定量的Ar后，活化分子百分数减小，反应速率减慢 B．已知2Mg(s) + CO2(g)= C(s) + 2MgO(s)  ΔH<0，则该反应能在高温下自发进行 C．某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应：2X(g) 2Y(g) + Z(g)，一段时间后达到平衡，再加入一定量X，达新平衡后X的物质的量分数增大 D．在恒温条件下，反应2NH3(g)N2(g) + 3H2(g)达平衡后，缩小容器体积，N2浓度减小 11．（2025·广东·模拟预测）一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是 ① ②的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化 ④混合气体的质量不再变化 ⑤4 mol H-O键断裂的同时，有2 mol H-F键断裂 A．①②③ B．②④⑤ C．②③④ D．③④⑤ 12．（25-26高二上·广东深圳·期中）下列有关判断错误的是 A．合成氨反应的，故低温自发 B．接触法制硫酸中 ，故低温自发，温度越低越节约成本 C．反应常温下不能自发，故该反应的 D．“雷雨肥庄稼”中 能自发，故 13（25-26高二上·福建福州·期中）下列说法正确的是 A．同温同压下，在光照和点燃条件下的不相同 B．  ，  ； C．在低温下能自发进行，该反应 D．一定条件下，某可逆反应kJ·mol-1，则逆反应的活化能大于100kJ·mol-1 14．（2025高二上·湖南·专题练习）二氧化碳和甲烷是两种温室效应气体，将二者进行转化，可得到具有高附加值的化工产品或清洁燃料。 和催化重整制取和 主反应：① 副反应：② ③ ④ 主反应___________；若反应②在任何温度都不自发，能否判断该反应是吸热还是放热：___________(填“能”或“否”)，为什么？___________。 15．（25-26高二上·上海·阶段检测）已知(s，文石)(s，方解石)，该反应的随着温度的变化趋势如图，则该反应的ΔH___________0，ΔS___________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。 培优拓展 16．（25-26高二下·北京·阶段检测）生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法，相关能量示意图如下所示。下列说法不正确的是 A．将反应物固体粉碎可以加快直接氯化、碳氯化的反应速率 B．判断直接氯化反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变 C．对于碳氯化反应，温度升高，平衡时TiCl4(g)的产率变小 D．可推知 17．（25-26高二下·江苏徐州·开学考试）在T℃时，煤碳催化重整反应为  。在T℃时，向恒容密闭容器中充入一定量和，则下列相关说法正确的是 A．该反应的熵变 B．当时，该反应达到平衡状态 C．其他条件不变时，加入少量，制取的速率不变 D．在T℃时，1 mol C(s)和的能量大于和的能量 18．（25-26高二上·黑龙江·期末）下列说法正确的是 A．已知NaOH固体溶于水是一个自发过程，其ΔH<0，可推测该过程ΔS>0 B．2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，压缩容器体积，平衡正移，则反应的平衡常数减小 C．已知HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)　ΔH=-67.7kJ/mol，可推测温度越高，HF(aq)中HF的电离程度越大 D．已知HX(g)=H(g)+X(g)　ΔH>0，HX(aq)=H+(aq)+X-(aq)　ΔH<0，则H(g)+X(g)=H+(aq)+X-(aq)　ΔH<0 19．（22-23高二上·四川广安·阶段检测）下列说法正确的是 A．氯化钠固体不导电的原因是无阴阳离子 B．一定温度下，反应的， C．活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞 D．放热反应都是自发的，所以都不需要加热 20．（25-26高二上·广东佛山·阶段检测）化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是 A．水从高处往低处流 B．蔗糖在水中溶解 C．天然气的燃烧 D．水在室温结为冰 21．（25-26高二上·内蒙古·期中）干冰可以制舞台云雾，在干冰的变化过程中，其焓变和熵变正确的是 A．ΔH<0，ΔS<0 B．ΔH>0，ΔS<0 C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS>0 22．（25-26高二上·广东深圳·期中）下列说法正确的是 A．水在室温下自动蒸发成水蒸气，这是熵减的过程 B．当，时，反应能自发进行 C．反应在高温下能自发进行，则该反应的 D．反应在室温下可自发进行，则该反应的 23（2025高二上·云南·专题练习）下列说法错误的是 A． 2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0，恒温时，缩小容积，气体颜色变浅 B．若压强不再随时间变化能说明反应已达平衡，则一定为气体 C．X(g)+3Y(g) 2W(g)+M(g) ΔH=−akJ/mol(a>0)，加入与充分反应后，放出热量小于 D．该反应 24．（25-26高二上·上海闵行·阶段检测）已知在、时石灰石分解反应的、。 (1)常温下，该反应______（填“能”或“不能”）自发进行。 (2)据本题反应数据分析，温度______（填“能”或“不能”）成为反应进行方向的决定因素。 (3)已知，该反应能够自发进行的反应条件是______。 (4)已知如下信息： 化学反应 393.5 －2.86 有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解，以减少的排放，你认为是否可行？简述判断的理由。______。 25．（25-26高二上·全国·课后作业）向锥形瓶中加入约20 g NH4Cl晶体，在一小木块上洒少量水，将锥形瓶放在木块上，再向其中加入约40 g Ba(OH)2·8H2O，如图所示。用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。 回答下列各问题： (1)拿起木块时发现______，证明该反应的△H_____（填“>”或“<”）0。 (2)写出反应的化学方程式：______，该反应中有____生成，可证明△S____（填“>”或“<”）0。 (3)下列变化过程与该实验中的焓变和熵变相同的是 （填字母）。 A．NH4NO3溶于水 B．CaCO3的分解反应 C．NaOH 溶于水 D．甲烷的燃烧 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 化学反应的方向 内容导航 暑期启航·目标明确：暑期提前规划学习任务，明确阶段目标与提升路径 新知先修·体系构建：提前预习核心知识内容，梳理知识脉络，搭建完整框架 重点突破·方法培优：聚焦重难点知识突破，提炼解题思路，培养高效方法 典例精研·即时提升：精选典型例题深度讲解，掌握解题规律，实现即时提升 分层精练·培优拓展：基础巩固与培优拓展结合，分层训练提升综合应用能力 1.了解自发过程和自发反应。 2.理解焓变和熵变的概念，学会分别利用焓变和熵变对反应的方向进行判定。 3.初步掌握复合判据对反应方向的判定。 4.根据自由能ΔG=ΔH－TΔS和所给数据判断化学反应进行的方向。 重点01自发过程与自发反应 1.自发过程与自发反应 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不需要借助外力就能自发进行的过程 在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应 特征 具有方向性，即某个方向在一定条件下是自发进行的，而其逆方向在该条件下肯定是不能自发进行的 举例 高山流水、自由落体运动 钢铁生锈 应用 （1）可被用来完成有用功，如水力发电。 （2）可用来实现化学能转化为电能，如H2燃烧可设计成原电池。 （3）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。 【方法技巧】 ①自发反应和非自发反应是可能相互转化的，某一条件下的自发反应可能在另一条件下就是非自发反应。 ②自发过程具有的特点： （1） 能量角度：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。 （2）混乱度角度：在密闭条件下，体系有自发地从混乱度小(有序)向混乱度大(无序)的方向转变的倾向，即体系趋向于从有序状态转变为无序状态。 ③自发过程的判断： （1）根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力。 （2）根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。 重点02 焓变与反应方向 1.焓判据 放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向，用焓变(ΔH)来判断反应进行的方向，称为焓判据。 2.自发反应与焓变的关系 （1）多数自发反应是放热反应(ΔH＜0):如酸碱中和反应、铁生锈、氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁等。 （2）有些吸热反应也能自发进行 ①常温、常压下的自发反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应、NaHCO3与HCl的反应等。 ②高温下的自发反应，如碳酸钙的分解。 3.结论 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，只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。反应焓变是与反应进行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。 【方法技巧】 ①许多自发反应是在常温常压下即可自发进行且反应完全的，但并不意味着在一定条件下才能进行或不能进行完全的反应就不是自发反应。例如，酒精的燃烧需要点燃、铁粉与硫粉的反应需要加热、SO2与O2的反应不能进行完全等，但这些都是自发反应，在所需条件下，反应一旦发生便能自发进行下去。因此，自发反应与反应条件没有必然联系。 重点03 熵变与反应方向 1.混乱度 （1）H2与Cl2的扩散 实验操作 实验现象 实验结论 两个集气瓶中分别盛有氯气和氢气，中间用玻璃片隔开，抽去玻璃片，观察现象 盛放氯气的瓶内气体颜色逐渐变浅，而盛放氢气的瓶内显现出了浅黄绿色，最后两瓶中气体的颜色相同 不需要外界的任何作用，气体通过分子扩散能自发地混合均匀 （2）NH4NO3的溶解 NH4NO3溶于水的过程可自发进行。溶解前，NH4+和NO3-在NH₄NO3晶体中有序地排列；溶解后，被水分子包围着的NH4+和NO3-在溶液中自由移动。 （3）结论 以上过程都自发地从混乱度小(有序)向混乱度大(无序)的方向进行。 2.熵的概念 熵是表示体系混乱程度或无序程度的物理量。熵的符号为S,单位为J·mol-1·K⁻1。熵值越大，体系的混乱度越大。 3.影响熵值大小的因素 （1）物质的种类：同一条件下，不同的物质熵值不同。 （2）物质的状态：对于同一物质，物质的量相等时，其熵值大小的关系为S(g)>S（1）>S(s)。 （3）物质的量：同一状态的同一物质，熵值还与物质的量成正比。物质的量越大，分子数越多，熵值越大。 【方法技巧】 ①物质的结构也会影响熵值。一般来说，结构越复杂，熵值越大。立体结构比平面结构的熵值大；平面结构比线形结构的熵值大；不对称结构比对称结构的熵值大。 ②聚集状态相同时，相同条件下，不同物质的分子中所含原子数越多，熵越大。 4.熵增原理(熵判据) （1）熵变 ΔS=S(产物)-S(反应物)。ΔS只与反应体系的始态和终态有关，与反应进行的途径无关。 （2）熵增原理 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增加，这一经验规律叫作熵增原理，也就是判断反应方向的熵判据。 （3）自发反应与熵变 ①许多熵增加的反应在常温常压下可以自发进行，如： NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O（1） ΔS=184.0 J·mol-1·K-1。 ②有些熵增加的反应在常温常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行，如： CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔS=169.6 J·mol-1·K-1 C(s,石墨)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ∆S=133.8 J·mol-1·K-1 ③有些熵减小的反应(即∆S<0的反应)在一定条件下也可以自发进行，如铝热反应： 2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s) ∆S=-39.4 J·mol-1·K-1。 （4）结论 熵变也是一个与反应能否自发进行有关的因素之一，但也不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 只有孤立体系(与环境既没有物质交换也没有能量交换)或者绝热体系(与环境既没有物质交换也没有热量交换)中，自发过程才向着熵增的方向进行。 【方法技巧】 熵增(∆S>0)的常见反应 ①固态反应物生成液态或气态生成物的反应：CaCO3CaO+CO₂↑。 ②液态反应物生成气态生成物的反应：2H2O22H2O+O2↑。 ③气体化学计量数增大的反应：2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)。 重点04 复合判据 正确判断反应自发进行的方向对于生产实践具有重要的意义。在工业生产中，对能够发生的化学反应，研究和选择合适的反应条件才有实际意义。判断反应自发进行的方向时应综合考虑焓变和熵变。 【方法技巧】 几类能够自发进行的反应 ①由不稳定物质向稳定物质转变，如H2CO3CO2↑+H2O。 ②由溶解度大的物质向溶解度小的物质转变，如Na2SO4+CaCl2===CaSO4↓(微溶)+2NaCl。 ③由相对强的酸(碱)向相对弱的酸(碱)转变，如2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O。 ④由难挥发(高沸点)的物质向易挥发(低沸点)的物质转变，如NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑。 ⑤由氧化性(还原性)强的物质向氧化性(还原性)弱的物质转变，如2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2。 化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系 （1）从焓变(能量)角度：∆H<0,有利于反应自发进行。 （2）从熵变角度：∆S>0,有利于反应自发进行。 （3）在实际的化学反应中，若∆H与∆S符号相同时，对化学反应自发进行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。 重点01自发过程与自发反应 【典例01】（25-26高二上·北京·期末）下列说法正确的是 A．放热反应一定是自发反应 B．熵增的反应不一定是自发反应 C．固体溶解一定是熵减小的过程 D．非自发反应在任何条件下都一定不能发生 【答案】B 【详解】A．放热反应（）不一定是自发反应。例如， 是放热反应，但在高温下， 会导致 ，反应不能自发进行，A 错误； B．熵增的反应（）不一定是自发反应。例如， 是熵增反应，但在常温下 且数值较大，会导致 ，反应不能自发进行；只有在高温下， 足够大时， 才会小于 0，反应才能自发进行，B 正确； C．固体溶解时，粒子从有序的晶体状态变为分散在溶剂中的无序状态，熵是增大的过程。例如， 固体溶于水，，C 错误； D．非自发反应（）在改变条件（如温度、压强）后可能变为自发反应。例如，水分解为氢气和氧气在常温下非自发，但在通电条件下可以发生电解反应，D 错误； 故答案选B。 【即时提升1-1】．（25-26高二上·天津·阶段检测）下列关于自发过程的叙述中，正确的是 A．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程 B．需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程 C．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 D．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能 【答案】D 【详解】A．反应自发进行的判断依据是；自发进行的反应也需要一定条件才可以发生，A错误； B．某些自发过程需加热引发（如高温分解反应），加热与否不影响其自发性，B错误； C．反应是否自发进行由反应的焓变、熵变、温度共同决定；非自发过程，改变温度可能变为自发过程，如焓变大于0，熵变大于0的反应低温可以是非自发进行的反应，高温下可以自发进行，C错误； D．同一可逆反应的正、逆反应是同时进行的；只是进行程度不同，平衡移向某一方向，同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能，D正确； 故选D。 【即时提升1-2】（25-26高二上·天津蓟州·期中）下列说法中不正确的是 A．放热反应不一定是自发反应 B．冰吸热成为水是熵增过程 C．非自发反应在任何条件下都不能发生 D．熵减反应可能是自发反应 【答案】C 【详解】A．放热反应的ΔH，但若熵减较大且温度较高，可能导致ΔG>0，此时反应非自发，因此放热反应不一定是自发的，如CO的燃烧为放热反应，在常温常压下不能自发进行，故A正确； B．冰融化成水时，固态变为液态，分子混乱度增加，熵增大，故B正确； C．非自发反应在特定外界条件（如电解）下可被驱动发生，因此“任何条件都不能发生”错误，故C错误； D．熵减反应若伴随放热，在较低温下可能满足ΔG<0，成为自发反应，如为熵减的反应，但常温常压能自发进行，故D正确； 选C。 重点02 焓变与反应方向 【典例02】（25-26高二下·安徽合肥·阶段检测）下列说法正确的是 A．吸热反应都需要加热才能发生 B．的反应一定为自发反应 C．反应  在高温下能自发进行 D．反应能自发进行，则该反应的 【答案】C 【详解】A．吸热反应的发生与是否加热无必然联系，如与的反应为吸热反应，常温下即可发生，A错误； B．反应自发的判据为，仅无法判断反应一定自发，若为较大正值，低温时可能大于0，反应不能自发进行，B错误； C．该反应中气体分子数增大，故，结合已知，根据，高温下足够大，可满足，反应能自发进行，C正确； D．该反应中气体分子数减少，故，若反应能自发进行则，代入公式可知只有时才可能满足，因此该反应，D错误； 故选C。 【即时提升2-1】．（25-26高二下·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 B．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 C．能够自发进行的反应一定是放热反应 D．ΔH<0的反应均是自发进行的反应 【答案】B 【详解】A．反应是否自发进行的判据是ΔH-TΔS<0，若ΔH<0，低温条件下熵减的反应也可以自发进行，因此自发进行的反应不一定是熵增过程，A错误； B．冰是固态，室温下熔化为液态水，体系混乱度增大，ΔS＞0，因此该过程是熵增的过程，B正确； C．能够自发进行的反应不一定是放热反应，如ΔH＞0、ΔS＞0的反应，高温下满足ΔH-TΔS<0，即可自发进行，C错误； D．ΔH<0的反应并非都能自发进行，若ΔH<0、ΔS<0，高温下ΔH-TΔS＞0，反应不能自发进行，D错误； 故选B。 【即时提升2-2】．（25-26高二上·吉林·期末）下列说法不正确的是 A．墨汁加到清水中使整杯水变黑属于自发过程 B．自发反应的焓一定增大，非自发反应的焓一定减小 C．常温下，反应不能自发进行，则该反应的 D．反应能自发进行，则该反应的 【答案】B 【详解】A．墨汁扩散到水中是熵增过程，符合自发过程的定义；A正确。 B．自发反应不一定焓增大（如放热反应ΔH<0），非自发反应不一定焓减小（如吸热反应ΔH>0），该说法过于绝对；B错误。 C．反应C(s) + CO₂(g) ⇌ 2CO(g)的ΔS>0（气体分子数增加），常温下不能自发说明ΔG>0，由ΔG = ΔH - TΔS > 0 且 ΔS>0 可得ΔH > TΔS > 0，故ΔH>0；C正确。 D．反应2Mg(s) + CO₂(g) = C(s) + 2MgO(s)的ΔS<0（气体被消耗），能自发说明ΔG<0，由ΔG = ΔH - TΔS < 0 且 ΔS<0 可得ΔH < TΔS < 0，故ΔH<0；D正确。 故答案选B。 重点03 熵变与反应方向 【典例03】（25-26高一下·陕西西安·阶段检测）工业上用与HF反应刻蚀玻璃：  ，。下列说法正确的是 A．该反应常温下自发 B．升高温度，反应自发性增强 C．低温下反应非自发 D．该反应熵增、放热 【答案】A 【分析】要判断反应自发性，需依据吉布斯自由能公式，当时反应自发，据此分析： 【详解】A．常温为298K，统一单位代入公式：，常温下反应自发，A正确； B．该反应，升高温度时的正值增大，升高，反应自发性减弱，B错误； C．温度越低，的正值越小，更易小于0，低温下反应自发，C错误； D．该反应为放热反应，但是熵减反应，并非熵增，D错误； 故答案选A。 【即时提升3-1】（25-26高二上·浙江杭州·期中）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较合理的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．同温同压下，气体的物质的量越大，混乱度越大，熵越大，因此的熵小于的熵，A错误； B．相同条件下，同一物质的熵满足：气态＞液态，气态物质混乱度更大，因此的熵小于的熵，B错误； C．同温同压下，相同物质的量的同状态气体，分子结构越复杂、原子数越多，熵越大，分子比结构简单，因此的熵小于的熵，C正确； D．金刚石中碳原子的排列比石墨更有序，混乱度更小，因此的熵小于的熵，D错误； 故选C。 【即时提升3-2】．（25-26高二上·甘肃·期末）已知反应  △H<0，下列说法正确的是 A．常温下反应就可以自发进行 B．任何温度下反应均可以自发进行 C．仅高温下反应可以自发进行 D．任何温度下反应均难以自发进行 【答案】B 【详解】对于反应，表明反应为放热过程；反应后气体分子数从2变为3，体系混乱度增大，故；代入吉布斯自由能公式，由于且，在任何温度下均小于0，因此该反应在任何温度下均可自发进行，B符合题意； 故选B。 重点04 复合判据 【典例04】．（2026·浙江·模拟预测）化学反应方向的确定不仅与焓变有关，也与温度、熵变有关。实验证明，化学反应的方向应由确定，若，则自发进行，否则不能自发进行。下列说法正确的是 A．在温度、压强一定的条件下，和共同决定一个化学反应的方向 B．温度、压强一定时，增加的反应一定能自发进行 C．是决定反应能否自发进行的唯一因素 D．固体的溶解过程一定是 【答案】A 【详解】A．在温度、压强一定的条件下，化学反应方向由ΔH - TΔS决定，ΔH和ΔS共同影响该判据，因此二者共同决定反应方向，A正确； B．ΔS增加（熵增）不一定保证ΔH - TΔS < 0，例如若ΔH为正且较大，或温度较低时，反应可能不自发，B错误； C．反应自发进行由ΔH、ΔS和温度共同决定，ΔH并非唯一因素，C错误； D．固体溶解过程通常熵增（ΔS > 0），但焓变ΔH可正可负（如硝酸铵溶解吸热，ΔH > 0），因此不一定满足ΔH < 0，D错误； 故选A。 【即时提升4-1】（25-26高二上·吉林·期末）自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。下列说法中正确的是 A．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的反应 B．25℃、时，是熵减反应 C．、的反应在任何温度下都不能自发进行 D．可逆反应正向进行时，正反应具有自发性，一定小于零 【答案】C 【详解】A．冰在室温下自动融化成水是熵增过程，但融化是物理变化而非化学反应，因此描述为“熵增的反应”错误，A错误； B．该反应中气体分子数增加（2 mol → 5 mol），熵增大，是熵增反应而非熵减反应，B错误； C．（吸热）且（熵减）时，使恒成立，即任何温度下，反应均不自发，C正确； D．可逆反应正向自发时，可能大于零（熵增驱动），也可能小于零，D错误； 故选C。 【即时提升4-2】（25-26高二上·河南平顶山·期中）下列有关熵变、焓变和反应的自发性的说法，错误的是 A．和盐酸的反应能自发进行，则该反应的、 B．放热的自发过程可能是熵减小的过程 C．同一种物质，气态时的熵值最大、液态时次之、固态时最小 D．熵增是晶体溶于水能自发进行的主要原因 【答案】A 【详解】A．和盐酸能自发进行反应：。该反应是熵增反应，有，根据，只能得出，无法得出，不能判断该反应是吸热反应还是放热反应，A错误； B．根据，放热（）且熵减小（）的过程在低温时可自发进行，如水转化成冰的过程，B正确； C．物质的熵与物质的状态有关，气态时的混乱度最大，液态时次之，固态时最小，C正确； D．溶于水为吸热过程，，对于自发反应有，熵增是该过程能自发进行的主要原因，D正确； 故答案选A。 基础巩固 1．（25-26高二下·全国·课后作业）相同温度和压强下，下列判断不正确的是(已知：共轭二烯烃比非共轭二烯烃稳定；的计算方法遵循盖斯定律，可类比计算方法) ①(g)+H2(g) →(g) ②(g)+2H2(g)→(g) ③(g)+3H2(g)→(g) ④+H2(g)→(g) A． B． C． D．根据信息可推测苯分子具有特殊的稳定性 【答案】B 【详解】A．熵变ΔS描述混乱度变化，所有物质均为气体，反应①消耗，气体总物质的量减少1mol；反应③消耗，气体总物质的量减少。二者熵变均为负值，减少程度更大的更小，因此，A正确； B．反应①孤立双键加氢，反应②是共轭双键加氢，由于共轭双键具有较高的稳定性，两个反应焓变不是简单的倍数关系，即，B错误； C．题目明确计算遵循盖斯定律，可类比计算，根据反应关系：反应③=反应②+反应④，因此，C正确； D．反应④，说明苯的能量比共轭二烯烃（1,3-环己二烯）更低，能量越低越稳定，因此可推测苯分子具有特殊稳定性，D正确； 故选B。 2．（25-26高二下·浙江丽水·期中）汽车尾气转化反应：  ，该反应的（已知：）随温度T的变化趋势正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】根据反应方程式，该反应是气体物质的量减少的反应，因此该反应，与的关系曲线的斜率，同时，该反应，则曲线截距小于0，据此作答。 【详解】A．该曲线斜率大于0，截距大于0，A错误； B．该曲线斜率小于0，截距大于0，B错误； C．该曲线斜率大于0，截距小于0，C正确； D．该曲线斜率小于0，截距小于0，D错误； 故答案选C。 3．（25-26高二下·浙江嘉兴·期中）下列说法正确的是 A．采用合适的催化剂可以使一些不自发的化学反应得以实现 B．恒压条件下通入，平衡常数不变，则反应：中的转化率不变 C．已知：  ，  ，则 D．升高温度和增大压强都可以提高体系内活化分子百分数 【答案】C 【详解】A．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应的自发性，不自发的反应即使加入催化剂也无法实现，A错误； B．恒压条件下通入，容器体积增大，相当于减小压强，该反应正反应为气体体积增大的反应，平衡正向移动，的转化率增大，B错误； C．碳完全燃烧生成放出的热量大于不完全燃烧生成放出的热量，放热反应为负值，放出热量越多越小，故，C正确； D．升高温度可提高活化分子百分数，增大压强只提高单位体积内活化分子数，不改变活化分子百分数，D错误； 故选C。 4．（25-26高二下·黑龙江大庆·阶段检测）下列说法正确的是 A．常温下，反应的 B．反应在一定条件下能自发进行，说明该反应的 C．合成氨生产中将液化分离，可加快正反应速率，提高、的转化率 D．反应达平衡后，若升高温度，（逆）增大，（正）减小 【答案】B 【详解】A．该反应为放热反应，但反应物有气体、生成物均为固体，体系混乱度降低，，A错误； B．该反应反应物气体总计量数为3，生成物气体总计量数为1，，反应自发需满足，因此必须，B正确； C．将液化分离，瞬间正反应速率不变，随后随反应物浓度降低逐渐减小，不会加快正反应速率，C错误； D．升高温度会增大活化分子百分数，正、逆反应速率均增大，D错误； 故选B。 5．（25-26高二上·江西九江·期末）下列过程中，其焓变及熵变均小于0的是 A．冰融化成水 B．石灰石和稀盐酸反应制 C．氨气和氯化氢气体反应生成固体 D．用碳粉和水蒸气制水煤气 【答案】C 【详解】A．冰融化成水需吸热，ΔH > 0；固体变液体，混乱度增加，ΔS > 0，不满足条件，A错误； B．石灰石（）与稀盐酸反应生成气体，反应放热（ΔH < 0），但产生气体导致混乱度增大，ΔS > 0，不满足ΔS < 0，B错误； C．(g)和(g)反应生成(s)，该反应放热（ΔH < 0），且气体转化为固体，混乱度显著减小，ΔS < 0，满足条件，C正确； D．碳粉与水蒸气反应生成(g)和(g)，为吸热反应（ΔH > 0），且气体分子数增加，混乱度增大，ΔS > 0，不满足条件，D错误； 故答案选C。 6（25-26高二上·湖南湘西·期末）向恒温恒容密闭容器中通入2 mol SO2和，反应达到平衡后，再通入一定量，达到新平衡时，下列有关判断错误的是 A．该反应 B．平衡常数不变 C．逆向反应速率减小 D．的转化率增大 【答案】C 【详解】A. 该反应 < 0，因为反应中气体分子数减少（3 mol → 2 mol），熵减小，A正确； B. 平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B正确； C. 通入O2后，平衡正向移动，SO3浓度增加，导致逆向反应速率增大，而不是减小，C错误； D. 通入O2，平衡正向移动，SO2转化量增加，初始量不变，因此转化率增大，D正确； 故选C。 7．（25-26高二上·天津和平·期末）下列说法中正确的是 A．能够自发进行的反应一定是焓减的过程 B．水凝结成冰的过程中，ΔH<0，ΔS<0 C．活化分子平均能量与非活化分子平均能量之间的能量差就是活化能 D．增大反应物浓度，可使单位体积内反应物中活化分子的百分数增大，速率加快 【答案】B 【详解】A．能够自发进行的反应不一定是焓减的过程，因为自发反应由吉布斯自由能（ΔG = ΔH - TΔS）决定，吸热熵增反应（ΔH > 0, ΔS > 0）在高温时也可能自发，A错误； B．水凝结成冰是放热过程（ΔH < 0），且液态到固态熵减少（ΔS < 0），B正确； C．活化能是活化分子平均能量与所有分子平均能量的差值，不是与非活化分子平均能量的差值，C错误； D．增大反应物浓度增加单位体积内活化分子总数，但活化分子百分数不变（取决于温度和活化能），速率加快是由于活化分子总数增加，D错误； 故选B。 8．（25-26高二上·河南·期末）2025年11月25号发射的神舟二十二号神舟飞船使用的是长征二号F运载火箭，该火箭的一级发动机使用偏二甲肼和W为推进剂，燃烧时热化学方程式为，下列有关该反应的说法错误的是 A．W的化学式为 B．燃烧时化学能全部转化为热能 C．是一个熵增、焓减反应 D．反应物总能量高于生成物总能量 【答案】B 【详解】A．根据质量守恒定律，反应中，W的化学式为，A正确； B．燃烧时化学能不仅转化为热能，还会转化为光能等其他形式的能量，并非全部转化为热能，B错误； C．该反应中气体分子数增多，属于熵增反应；同时火箭推进剂燃烧是放热反应，因此也是焓减反应，C正确； D．放热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，D正确； 故答案选B。 9．（25-26高二上·广东茂名·期中）下列说法中，正确的是 A．同一物质， B．固体溶解是一个熵减小的过程 C．能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D．反应能自发进行，则该反应的 【答案】A 【详解】A．同一物质的气态熵大于液态，液态熵大于固态，顺序正确，A正确； B．固体溶解时粒子分散度增加，系统混乱度增大，属于熵增过程，B错误； C．自发反应由复合判据决定，当时反应能自发进行，因此要同时考虑熵变和焓变，如当低温下，反应自发，当，高温下，反应自发，故熵增不是决定反应能否自发进行的必然条件，C错误； D．根据复合判据判断，当时反应能自发进行，该反应前后气体分子数减少，则，要使，需，且其绝对值要相对较大才可能使，D错误； 故选A。 10（25-26高二上·天津·期中）下列关于“化学反应速率和化学平衡”的说法正确的是 A．在恒温恒容条件下，当N2O4(g)2NO2(g)达到平衡后，再充入一定量的Ar后，活化分子百分数减小，反应速率减慢 B．已知2Mg(s) + CO2(g)= C(s) + 2MgO(s)  ΔH<0，则该反应能在高温下自发进行 C．某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应：2X(g) 2Y(g) + Z(g)，一段时间后达到平衡，再加入一定量X，达新平衡后X的物质的量分数增大 D．在恒温条件下，反应2NH3(g)N2(g) + 3H2(g)达平衡后，缩小容器体积，N2浓度减小 【答案】C 【详解】A．在恒温恒容条件下，向已达到平衡的体系内充入Ar对反应物和生成物的浓度以及活化分子百分数没有影响，反应速率不变，A错误； B．该反应气体分子数减少，，同时有。根据，当低温时反应能自发进行，B错误； C．反应平衡后向恒容容器内加入X，X的浓度增加，平衡向正向移动。但根据勒夏特列原理，该反应是气体体积增大的反应，新平衡与原平衡相比，X的物质的量分数增大，C正确； D．反应达到平衡后缩小容器体积，体系内压强和各物质浓度增加，反应向分子数减少的方向移动，即向逆反应方向移动。但根据勒夏特列原理，平衡的移动不能抵消变化。因此重新达到平衡后，的浓度比初次平衡时有所增加，D错误； 故答案选C。 11．（2025·广东·模拟预测）一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是 ① ②的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化 ④混合气体的质量不再变化 ⑤4 mol H-O键断裂的同时，有2 mol H-F键断裂 A．①②③ B．②④⑤ C．②③④ D．③④⑤ 【答案】C 【详解】A．①中表示正逆反应速率方向相反，但速率之比不等于化学计量数之比（平衡时应为），故未达平衡，①错误，A错误； B．②中SiF4的体积分数不再变化，表明反应物浓度不变，达平衡，②正确。④中混合气体的质量不再变化，因反应中气体质量随反应进行而改变，而固体SiO2不计入气体质量，质量不变表明净反应停止，达平衡，④正确。⑤中4 mol O-H键断裂（对应正反应消耗2 mol H2O）与2 mol H-F键断裂（对应逆反应消耗2 mol HF）的变化量之比不等于化学计量数之比（平衡时应为4 mol H-O键断裂与4 mol H-F键断裂同时发生），故未达平衡，⑤错误。因此②④正确但⑤错误，B错误； C．由B选项分析可知，②④正确。③中容器内气体压强不再变化，而反应前后气体分子数不等（反应物中若有3mol分子气体，生成物中则有4mol分子气体），压强不变表明气体量不变，达平衡，③正确。②③④均正确，C正确，故答案选C； D．由C选项分析可知，③④正确。但由B选项分析可知，⑤错误。D错误； 选C。 12．（25-26高二上·广东深圳·期中）下列有关判断错误的是 A．合成氨反应的，故低温自发 B．接触法制硫酸中 ，故低温自发，温度越低越节约成本 C．反应常温下不能自发，故该反应的 D．“雷雨肥庄稼”中 能自发，故 【答案】B 【详解】A．合成氨反应，正反应气体分子数减少，，根据，可判断为低温自发，A项正确； B．⇌ ，且，低温时，但工业生产需高温提高速率和催化剂活性，低温下反应速率过慢，不利于产品产出，B项错误； C．反应在常温下不能自发，且，根据反应自发，可判断该反应为吸热反应，，C项正确； D．反应= 一定条件下能自发进行，说明存在，需且高温满足，D项正确； 故答案选B。 13（25-26高二上·福建福州·期中）下列说法正确的是 A．同温同压下，在光照和点燃条件下的不相同 B．  ，  ； C．在低温下能自发进行，该反应 D．一定条件下，某可逆反应kJ·mol-1，则逆反应的活化能大于100kJ·mol-1 【答案】C 【详解】A．ΔH只与反应的始态和终态有关，与反应条件无关，因此光照和点燃条件下的ΔH相同，A错误； B．S(g)比S(s)能量高，燃烧释放更多热量，ΔH1更小（更负），故ΔH1<ΔH2，B错误； C．低温自发需ΔG=ΔH-TΔS<0，该反应前后气体分子数减少，则ΔS<0，若ΔH<0，低温时ΔH主导使ΔG<0，C正确； D．ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=kJ·mol-1，逆反应活化能=正反应活化能-100 kJ·mol-1，无法确定逆反应的活化能是否大于100 kJ·mol-1，D错误； 故答案选C。 14．（2025高二上·湖南·专题练习）二氧化碳和甲烷是两种温室效应气体，将二者进行转化，可得到具有高附加值的化工产品或清洁燃料。 和催化重整制取和 主反应：① 副反应：② ③ ④ 主反应___________；若反应②在任何温度都不自发，能否判断该反应是吸热还是放热：___________(填“能”或“否”)，为什么？___________。 【答案】 +247 kJ/mol 能 该反应S<0，且在任何温度都不自发，则H>0 【详解】根据盖斯定律，主反应的焓变等于反应③的焓变减去反应④的焓变，即△H1=△H3-△H4=+247kJ/mol； 反应②在任何温度都不自发，说明其吉布斯自由能变化始终大于零，由于该反应气体分子数减少，熵变小于零，因此只有当焓变大于零时，无论温度如何，吉布斯自由能变化才能始终大于零，所以可以判断该反应是吸热反应。 15．（25-26高二上·上海·阶段检测）已知(s，文石)(s，方解石)，该反应的随着温度的变化趋势如图，则该反应的ΔH___________0，ΔS___________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。 【答案】 ＞ ＞ 【详解】根据自由能判据时为反应可以自发进行，有组合当时低温能自发；当时任何温度都能自发；当时任何温度都不能自发；当时高温能自发；现根据图形，当温度较低时，，反应不能自发，而随温度升高，则又得到，反应可以自发，属于高温能自发，结合前面判断有、。 培优拓展 16．（25-26高二下·北京·阶段检测）生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法，相关能量示意图如下所示。下列说法不正确的是 A．将反应物固体粉碎可以加快直接氯化、碳氯化的反应速率 B．判断直接氯化反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变 C．对于碳氯化反应，温度升高，平衡时TiCl4(g)的产率变小 D．可推知 【答案】D 【分析】直接氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=+172 kJ⋅mol−1；碳氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) ΔH2=−51 kJ⋅mol−1；据此作答。 【详解】A．将反应物固体粉碎可以增大反应物的接触面积，有效加快反应速率，A正确； B．判断反应能否自发进行的判据为ΔG=ΔH−TΔS<0，需要同时考虑体系的焓变和熵变。直接氯化ΔH1>0，反应前后气体物质的量不变，熵变接近0，必须综合两个因素判断自发性，因此该说法正确，B正确； C．碳氯化反应正反应为放热反应（ΔH<0），温度升高，平衡向吸热的逆反应方向移动，因此平衡时TiCl4(g)的产率变小，C正确； D．根据盖斯定律，用碳氯化反应减去直接氯化反应，可得目标反应：2C(s)+O2(g)=2CO(g)，ΔH=ΔH2−ΔH1​=−51−172=−223 kJ⋅mol−1，D错误； 故选D。 17．（25-26高二下·江苏徐州·开学考试）在T℃时，煤碳催化重整反应为  。在T℃时，向恒容密闭容器中充入一定量和，则下列相关说法正确的是 A．该反应的熵变 B．当时，该反应达到平衡状态 C．其他条件不变时，加入少量，制取的速率不变 D．在T℃时，1 mol C(s)和的能量大于和的能量 【答案】C 【详解】A．该反应中，气体分子数增加，混乱度增大，熵变ΔS>0，A错误； B．当时，不能说明反应的正逆反应速率是否相等，B错误； C．碳为固态，加入少量，不改变反应速率，C正确； D．反应为吸热反应，则生成物的能量更大，D错误； 故选C。 18．（25-26高二上·黑龙江·期末）下列说法正确的是 A．已知NaOH固体溶于水是一个自发过程，其ΔH<0，可推测该过程ΔS>0 B．2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，压缩容器体积，平衡正移，则反应的平衡常数减小 C．已知HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)　ΔH=-67.7kJ/mol，可推测温度越高，HF(aq)中HF的电离程度越大 D．已知HX(g)=H(g)+X(g)　ΔH>0，HX(aq)=H+(aq)+X-(aq)　ΔH<0，则H(g)+X(g)=H+(aq)+X-(aq)　ΔH<0 【答案】D 【详解】A．NaOH固体溶于水自发且ΔH<0，但该过程包含固体溶解熵增和离子水合熵减，总体熵变不确定，不能推测ΔS>0，A错误； B．平衡常数只与温度有关，压缩体积增大压强使平衡正移，但不改变平衡常数，B错误； C．HF(aq) + OH-(aq) = F-(aq) + H2O(l) ΔH=-67.7 kJ/mol为中和反应，结合H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol，可得HF电离反应HF(aq) = F-(aq) + H+(aq) ΔH≈(-67.7+57.3) kJ/mol=-10.4 kJ/mol（放热），温度升高平衡左移，电离程度减小，C错误； D．已知HX(g) = H(g) + X(g) ΔH>0，HX(aq) = H+(aq) + X-(aq) ΔH<0，目标反应H(g) + X(g) = H+(aq) + X-(aq)可通过逆反应H(g) + X(g) = HX(g) ΔH<0、HX(g) =HX(aq) ΔH<0（溶解放热）、HX(aq) =H⁺(aq) + X⁻(aq) ΔH<0 相加组合，由盖斯定律得总ΔH<0，D正确； 故选D。 19．（22-23高二上·四川广安·阶段检测）下列说法正确的是 A．氯化钠固体不导电的原因是无阴阳离子 B．一定温度下，反应的， C．活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞 D．放热反应都是自发的，所以都不需要加热 【答案】B 【详解】A．氯化钠固体中含有阴阳离子，但离子被固定在晶格中不能自由移动，因此不导电，A错误； B．该反应需要持续吸收能量才能进行，属于吸热反应，，且产物中有气体生成，熵增加，，B正确； C．活化分子具有足够能量，但碰撞还需合适取向才能发生反应，因此不一定是有效碰撞，C错误； D．放热反应不一定自发，若，高温时 ，反应不自发，且反应能否自发与条件无关，D错误； 故答案选B。 20．（25-26高二上·广东佛山·阶段检测）化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是 A．水从高处往低处流 B．蔗糖在水中溶解 C．天然气的燃烧 D．水在室温结为冰 【答案】D 【详解】自发过程的判断依据是吉布斯自由能变（ΔG=ΔH-TΔS）。 A．水从高处流向低处，重力势能降低，无需外界做功，属于自发过程，故不选A； B．蔗糖溶解是熵增过程，属于自发过程，故不选B； C．天然气燃烧剧烈放热，ΔH＜0、△S＜0，ΔH-T△S＜0，是自发反应，故不选C； D．室温下水结成冰是温度降低作用下的变化，不是自发进行的过程，故选D； 选D。 21．（25-26高二上·内蒙古·期中）干冰可以制舞台云雾，在干冰的变化过程中，其焓变和熵变正确的是 A．ΔH<0，ΔS<0 B．ΔH>0，ΔS<0 C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS>0 【答案】C 【详解】干冰用于制舞台云雾时，主要发生升华过程，即从固态直接变为气态，该过程是吸热过程，则ΔH>0，从固态到气态，分子混乱度显著增加，则ΔS>0，故答案为C。 22．（25-26高二上·广东深圳·期中）下列说法正确的是 A．水在室温下自动蒸发成水蒸气，这是熵减的过程 B．当，时，反应能自发进行 C．反应在高温下能自发进行，则该反应的 D．反应在室温下可自发进行，则该反应的 【答案】C 【详解】A．水蒸发成水蒸气，由液态变为气态，混乱度增大，属于熵增过程，A错误； B．当ΔH>0且ΔS<0时，ΔG=ΔH-TΔS>0，反应不能自发进行，B错误； C．反应CaCO3分解生成CO2气体，ΔS>0。高温下自发需ΔG<0，即高温满足ΔH-TΔS<0，因ΔS>0，故ΔH必须>0才能使高温时TΔS足够大，C正确； D．反应生成液态水，气体减少，ΔS<0。室温下自发说明ΔH足够负（ΔH-TΔS<0），但ΔS本身为负，D错误； 故选C。 23（2025高二上·云南·专题练习）下列说法错误的是 A． 2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0，恒温时，缩小容积，气体颜色变浅 B．若压强不再随时间变化能说明反应已达平衡，则一定为气体 C．X(g)+3Y(g) 2W(g)+M(g) ΔH=−akJ/mol(a>0)，加入与充分反应后，放出热量小于 D．该反应 【答案】A 【详解】A．恒温时，缩小容积，气体颜色先变深后变浅，但比压缩前深，A错误； B．若压强不再随时间变化能说明反应已达平衡，说明该反应是气体体积发生变化的反应，由方程式可知，反应物一定为气体，B正确 ； C．该反应是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以向密闭容器中加入与，充分反应后放出的热量小于akJ，C正确； D．由方程式可知，该反应是熵增的吸热反应反应，反应的，D正确； 故选A。 24．（25-26高二上·上海闵行·阶段检测）已知在、时石灰石分解反应的、。 (1)常温下，该反应______（填“能”或“不能”）自发进行。 (2)据本题反应数据分析，温度______（填“能”或“不能”）成为反应进行方向的决定因素。 (3)已知，该反应能够自发进行的反应条件是______。 (4)已知如下信息： 化学反应 393.5 －2.86 有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解，以减少的排放，你认为是否可行？简述判断的理由。______。 【答案】(1)不能 (2)能 (3)高温 (4)不可行，该反应的、，任何温度下都有，反应不能自发进行 【详解】（1）石灰石分解的反应条件是高温，故常温下该反应不能自发进行。 （2）反应能否自发进行的判据是，，石灰石分解反应的、，只有高温时才能成立，故温度能成为反应进行方向的决定因素。 （3）已知的，反应后气体体积增大，推测，反应能否自发进行的判据是，，只有高温时才能成立，故该反应能够自发进行的反应条件是高温。 （4）热分解法分解的化学反应为，其、，反应能否自发进行的判据是，，则任何温度下都有，任何温度下该反应都不能自发进行，故该提议不可行。 25．（25-26高二上·全国·课后作业）向锥形瓶中加入约20 g NH4Cl晶体，在一小木块上洒少量水，将锥形瓶放在木块上，再向其中加入约40 g Ba(OH)2·8H2O，如图所示。用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。 回答下列各问题： (1)拿起木块时发现______，证明该反应的△H_____（填“>”或“<”）0。 (2)写出反应的化学方程式：______，该反应中有____生成，可证明△S____（填“>”或“<”）0。 (3)下列变化过程与该实验中的焓变和熵变相同的是 （填字母）。 A．NH4NO3溶于水 B．CaCO3的分解反应 C．NaOH 溶于水 D．甲烷的燃烧 【答案】(1) 锥形瓶“粘”在木块上 > (2) 2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 气体 > (3)AB 【详解】（1）拿起木块时发现锥形瓶“粘”在木块上，说明木块上的水结冰，证明该反应吸热，ΔH>0。 （2）NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应生成氯化钡、氨气、水，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，该反应中有气体生成，体系混乱程度增大，可证明ΔS>0。 （3）该实验中的ΔH>0和ΔS>0。 A. NH4NO3溶于水吸热ΔH>0，混乱程度增大，ΔS>0，故选A；     B. CaCO3的分解反应ΔH>0，有气体生成ΔS>0，故选B； C. NaOH溶于水放热ΔH<0，故不选C；     D. 甲烷的燃烧放热ΔH<0，故不选D； 选AB。 / 学科网（北京）股份有限公司 $