第2章 第3节 化学反应的方向-（配套课件）【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

该高中化学课件聚焦“化学反应的方向”，核心知识点包括自发过程与自发反应、熵变与焓变及复合判据。通过“思考探究”中打开活塞等三个自发过程实例导入，衔接化学反应速率与平衡前序知识，搭建从现象到原理的学习支架。 其亮点是以“变化观念与平衡思想”为核心，结合合作探究（如熵变与焓变关系讨论）、归纳总结（复合判据表格）及高考真题演练，培养学生科学思维。采用实例分析与问题解决结合的教学方法，帮助学生理解抽象概念，教师可直接用于课堂教学，提升教学效率。

第二章　化学反应速率与化学平衡 第三节　化学反应的方向 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 随堂巩固演练 02 知能达标训练 03 新知学习探究 01 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 新知学习探究 栏目导航 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 不需借助外力 自发 方向性 不能自发 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 高能 做功 低能 能量 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 放热 吸热 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 焓判据 熵判据 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 随堂巩固演练 栏目导航 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 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A．水由高处向低处流 B．氯气和溴化钾溶液的反应 C．铁在潮湿空气中生锈 D．室温下水结成冰 解析　D　水由高处向低处流，是自发进行的过程，故A不符合题意；氯气的氧化性比溴强，氯气能够与KBr溶液发生置换反应，属于自发进行的过程，故B不符合题意；铁生锈为自发进行的氧化还原反应，反应放热，常温下可自发进行，故C不符合题意；室温下冰会自发的融化，室温下水结成冰不是自发进行的过程，故D符合题意。 知识点二　化学反应方向的判断 1．焓判据 (1)含义 (2)应用 由焓判据可知：________反应具有自发进行的倾向。 (3)局限性 例如，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0，即有些________反应也可自发进行。 2．熵变判据 (1)熵与熵变 ①熵 概念：衡量体系混乱度的物理量，其符号为S，单位为J·mol-1·K-1。 特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。 影响因素：a.同一物质：S(高温)>S(低温)；S(g)>S(l)>S(s)；b.相同条件下，不同的物质一般具有不同的熵值，分子结构越复杂，熵值越大；c.S(混合物)>S(纯净物) ②熵变 概念：反应产物总熵和反应物总熵之差。 计算式：ΔS＝∑S(反应产物)－ ∑S(反应物) (2)熵变与化学反应进行方向的关系 ①许多熵增的反应是自发的(多是气体分子数目增多的反应)，如 2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)； 2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g) ②有些熵减的反应也可以自发进行，如： 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)； 4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s) 结论：只用熵判据判断反应是否自发不全面。 3．复合判据 综合考虑__________和__________的复合判据，更适合所有的反应，只根据一个方面判断化学反应进行的方向是不全面的。 以下过程均为自发反应或自发过程： ①甲烷燃烧：CH4(g)＋2O2(g)⥫⥬CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.31 kJ·mol-1 ②氢气与氧气反应：2H2(g)＋O2(g)⥫⥬2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol-1 ③钠与水反应：2Na(s)＋2H2O(l)⥫⥬2NaOH(aq)＋H2(g)　ΔH＝－368 kJ·mol-1 ④硝酸铵溶于水吸热 ⑤冰融化吸热 ⑥两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀 (1)对于自发反应①②③，从能量角度分析它们为什么可以自发？ (2)对于自发过程④⑤⑥，这些过程都是自发的，与焓有关吗？是什么因素决定它们能自发进行？ (3)综合分析上述反应，得出判断化学反应方向的依据是什么？ 提示　(1)①②③这三个化学反应都是放热反应，ΔH<0。 (2)熵是用于描述体系混乱度的物理量，熵变是用来描述混乱度变化的物理量，④⑤⑥与熵变有关，体系由有序转变为无序，ΔS>0。 (3)判断化学反应的方向，需综合考虑焓变和熵变。 1．几种常见自发的吸热反应 有些吸热反应也能自发进行，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体、2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0、(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJ·mol-1能自发进行。 2．常见的熵增过程和熵增反应 (1)常见的熵增过程：固体的溶解、气体的扩散、水的汽化过程等。 (2)常见的熵增加的反应：产生气体的反应、气体物质的量增大的反应。 3．复合判据 ΔG＝ΔH－TΔS<0反应能自发进行；ΔG＝ΔH－TΔS＝0反应达到平衡状态；ΔG＝ΔH－TΔS>0反应不能自发进行。 类型 ΔH ΔS ΔH－TΔS 反应的自发性 1 <0 >0 ΔG<0 一定能自发 2 >0 <0 ΔG>0 一定不能自发 3 <0 <0 ΔG的正负决定于温度 低温能自发 4 >0 >0 高温能自发 1．下列对熵变的判断不正确的是(　　) A．少量的食盐溶解于水中：ΔS＞0 B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS＞0 C．气态水变成液态水：ΔS＞0 D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS＞0 解析　C 食盐溶于水是典型的熵增加过程；2C(s)＋O2(g)==2CO(g)，气体的物质的量增大，为熵增大的反应；气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程，为熵减小的过程；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增大的反应。 2．下列说法正确的是(　　) 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　C　根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0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，故答案选C。 3．下列对化学反应预测不正确的是(　　) 选项 化学方程式 已知条件 预测 A M(s)===X(g)＋Y(s) ΔH>0 它是非自发反应 B 4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH<0 C 4X(g)＋5Y(g)=== 4W(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH可能大于0 D W(s)＋G(g)===2Q(g) ΔH<0 任何温度都自发进行 解析　A　M(s)===X(g)＋Y(s)，反应气体化学计量数增大，为熵增大的反应，ΔS>0，ΔH>0，在高温条件下能自发进行，故A错误；4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s)为气体化学计量数减小的反应，ΔS<0，当ΔH<0时，ΔH－TΔS可能小于0，故B正确；4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g)反应为气体化学计量数增大的反应，ΔS>0，所以当ΔH<0，一定满足ΔH－TΔS<0，反应一定能够自发进行，当ΔH>0时，高温条件下，ΔH－ TΔS<0，成立，可以自发进行，故C正确；W(s)＋G(g)===2Q(g)　ΔH<0，反应为气体化学计量数增大的反应，ΔS>0，则一定满足ΔH－TΔS<0，反应任何温度都自发进行，故D正确。 1．反应：CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·mol-1，|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol-1，则下列选项正确的是(　　) A．ΔH＞0，ΔH－TΔS<0 B．ΔH<0，ΔH－TΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0 D．ΔH<0，ΔH－TΔS<0 解析　A　该反应在一定温度下能够自发的向右进行，这说明ΔH－TΔS一定小于0，根据方程式可知该反应的ΔS＞0，所以如果ΔH＜0，则该反应在任何温度下都是自发进行的，而该反应在一定温度下能够自发的向右进行，ΔH＞0，ΔH＜TΔS，即ΔH－TΔS＜0，A正确。 2．(2024·湖北卷)O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是(　　) A．O2和O8互为同素异形体 B．O8中存在不同的氧氧键 C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在 解析　D　O2、O8均为由O元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，A正确；O8分子中存在不同键长的氧氧键，B正确；4O2(g)⥫⥬O8(g)，该反应为气体分子数减少的反应，是熵减反应，C正确；超高压下有利于平衡4O2(g)⥫⥬O8(g)正向移动，则常压下平衡逆向移动，O8不能稳定存在，D错误。 3．灰锡结构松散，不能用于制造器皿。现把白锡制造的器皿在0 ℃、100 kPa环境下存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用呢？(已知在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应的焓变和熵变分别为ΔH＝－2180.9 J·mol-1，ΔS＝－6.61 J·mol-1·K-1，当ΔH－TΔS<0时能自发反应)(　　) A．会变 B．不会变 C．不能确定 D．升高温度才会变 解析　A　在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS<0的方向进行，直至达到平衡状态，因此，在0 ℃、100 kPa条件下，白锡转化为灰锡的ΔH－TΔS＝－2180.9 J/mol－273 K×[－6.61 J/(mol·K)]＝－376.37 J/mol<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。根据上述分析，在该条件下白锡会自发反应，变为灰锡，A正确。 4．甲烷水蒸气重整过程反应体系复杂，主要发生的反应如下： Ⅰ.甲烷水蒸气重整反应：CH4(g)＋H2O(g)===3H2(g)＋CO(g)　ΔH1＝＋206.29 kJ·mol-1 Ⅱ.水汽反应：CO(g)＋H2O(g)===H2(g)＋CO2(g)　ΔH2 Ⅲ.甲烷水蒸气直接重整反应：CH4(g)＋2H2O(g)===4H2(g)＋CO2(g)　ΔH3＝＋164.9 kJ·mol-1 甲烷水蒸气重整过程中ΔG随温度变化趋势如图所示。下列说法错误的是(　　) A．反应Ⅱ为CO(g)＋H2O(g)===H2(g)＋CO2(g)　ΔH2＝－41.39 kJ·mol-1 B．在500 ℃时，水汽反应能自发进行，甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重整反应不能自发进行 C．甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重整反应的ΔS均大于0 D．加压和升温均有利于提高甲烷水蒸气重整反应的速率和提高甲烷的平衡转化率 解析　D　根据盖斯定律可知，反应Ⅱ＝反应Ⅲ－反应Ⅰ，则反应Ⅱ为CO(g)＋H2O(g)===H2(g)＋CO2(g)　ΔH2＝－41.39 kJ·mol-1，A正确；由图可知，500 ℃时水汽反应的ΔG<0，反应可自发进行，甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重整反应的ΔG>0，反应不能自发进行，B正确；甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重整反应均为气体体积增大的反应，ΔS均大于0，C正确；加压和升温均能提高甲烷水蒸气重整反应的速率，加压会使平衡逆向移动，使甲烷的平衡转化率降低，D错误。 5．在化学反应A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)＋D(g)　ΔH＝Q kJ/mol过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。 (1)Q________(填“＜”“＞”或“＝”)0。 (2)熵变ΔS________(填“＜”“＞”或“＝”)0。 (3)该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。 (4)升高温度平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡向________方向移动。 解析　据图像可知，该反应是放热反应，故Q＜0；据反应特点可知，该反应是熵增大的反应，故ΔS>0；据此可知，该反应能自发进行；升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。 答案　(1)<　(2)>　(3)能　(4)减小　逆反应 $