2 第3节 化学反应的方向-【重难点手册】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理 (0.1-x)·(0.1-=2.25,解得x=0.06,则平 x·x 衡时二氧化碳的浓度为0.04mol·L1,B正确；由 题给数据及化学方程式可知，②中反应达到平衡 时，各组分的浓度不可能相同，C错误；①中平衡时 氢气的浓度为0.04mol·L1,则H2的转化率为 60%,D错误。] [跟踪练2]1.2。[体系达平衡时，CaCO3的物质 的量为0.2mol,CaO的物质的量为0.8mol,CH 的物质的量为0.4mol,C0的物质的量为1.3mol, 根据碳元素守恒可算出CO2的物质的量为0.1mol, 根据氧元素守恒可算出H2O(g)的物质的量为0.1mol, 根据氢元素守恒可算出H2的物质的量为1.1mol, 由于反应Ⅲ各物质的化学计量数均为1，反应前后 气体分子数不变，因此可用各组分平衡时的物质的 量代替平衡分压计算平衡常数（当反应前后气体分 子数不变时，用平衡浓度表示的平衡常数K。等于 用平衡分压表示的平衡常数K。,等于用平衡时的物 、质的量分数表示的平衡常数K),K。三：X0 ≈1.2。] 第三课时影响化学平衡的因素 【必备知识梳理】 [纠错练1]D[在温度不变的情况下，均增加反应 物的物质的量，容器容积不变，相当于增大压强，对 于反应302(g)→203(g),平衡正向移动，所以a1 增大；对于反应N2O,(g)一2NO2(g),平衡逆向 移动，所以α2减小。平衡时反应物和生成物的浓 度都比原平衡的大，故c1、c2均增大。] 【关键能力提升】 [跟踪练1]C[平衡常数只与温度有关，温度不变， 平衡常数不变，A错误；催化剂只能改变反应速率， 对反应限度没有影响，B错误：恒容条件下，充入一 定量的H2O(g),反应物的浓度增大，平衡正向移 动，C正确；恒容条件下，充入某一反应物，则该物 质的平衡转化率降低，D错误。] 218 RJe 第三节化学反应的方向 【必备知识梳理】 [纠错练1]C [纠错练2](1)×。(2)×。(3)×。(4)√。 (5)√. 【关键能力提升】 [跟踪练1]B[H2还原SiCL4制单质硅为吸热反 应，△H>0,该反应为气态物质的物质的量增大的 反应，△S>0,A错误；B、C两项中反应均为熵减反 应，且在一定温度下均能自发进行，故根据△H一 T△S<0可知，这两个反应均属于放热反应，B正 确，C错误；D项中反应为熵减的放热反应，故△H< 0,△S<0,D错误。 第四节 化学反应的调控 【必备知识梳理】 [纠错练1]D 【关键能力提升】 [跟踪练1]A[高温高压、催化剂是合成氨的条 件，硫酸工业不需要高压，A错误；为提高SO2的转 化率，不是通入的空气越多越好，通入空气过多，会 导致体系温度下降，需要更多的能量，为提高SO2 的转化率，可通入稍过量的空气，B正确；升高温度 可加快反应速率，合成氨反应为放热反应，升高温 度平衡逆向移动，且催化剂的活性与温度有关，则 反应温度选择400~500℃是该反应催化剂的催化 活性、反应速率、反应限度等角度综合考虑的结果， C正确；工业合成氨，迅速冷却、液化氨气，是为了 使化学平衡向生成氨气的方向移动，D正确。] 第三章水溶液中的离子反应与平衡 第一节电离平衡 【必备知识梳理】 [纠错练1]DF。 [纠错练2](1)×。(2)×。(3)×。(4)×。 (5)×。 【关键能力提升】 [跟踪练1]D[用一定浓度的HCN溶液做导电实重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ 第三节 化学反应的方向 重点和难点 课标要求 重点：化学反应的方向与焓变、嫡变的关系。 1.知道化学反应是有方向的；知道化学反应 难点：1.熵变的判断。 的方向与反应的焓变、熵变有关。 2.用复合判据判断化学反应的方向。 2.能结合具体事例说明反应进行的方向。 MIAIAAABIIMAIAAIAIIAAMA 必备知识梳理 IAAIBAAAIAI 基础梳理 知识点1 自发过程和自发反应 与友应速率、化学平衡等无关 敲黑板⊙ 自发过程的特点 自发过程 自发反应 (1)能量角度：体系趋向于 在一定条件下，不用借助外力就 在给定的条件下，可以自发进行 从高能状态转变为低能状态（体 含义 能自发进行的过程 的化学反应◆敲黑板。 系对外部做功或释放热量)。 (2)混乱度角度：体系有自 具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过 特征 程逆方向在该条件下肯定不能自发进行 发地从混乱度小（有序）向混乱 度大（无序）的方向转变的倾向， 举例 水从高处流向低处、冰雪融化 燃烧、钢铁生锈 即体系趋向于从有序状态转变 应用 可被用来完成有用功，如H2燃烧可设计成原电池 为无序状态。 例①下列过程均为自发过程的是( )。 记方法@ ①铵盐的溶解②烧碱与盐酸反应③Zn与稀硫酸反应 自发过程的判断 ④氢气在氧气中燃烧⑤Mg在空气中燃烧 ⑥铝热反应( ⑦墨 (1)根据条件判断：不是看 是否需要条件，而是看是否持续 水在水中扩散⑧电解熔融的氯化钠◆记方法© 需要条件。 A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ (2)根据其逆向过程是否自 C.②④⑥⑧ D.①②③④⑤⑥⑦ 发判断：若逆向过程自发，则正 解析自发过程指在一定条件下不用借助外力就能自动进行的过程，它 向过程一定不自发；若逆向过程 包括自发反应。电解熔融的氯化钠要在直流电作用下进行，不能自发进行。 不自发，则正向过程一定自发。 答案D◆舞易错) 辨易错) 知识点（②焓变与反应方向 反应的自发性只能用于判 断反应进行的方向，不能确定该 1.焓判据 反应是否一定会发生，也不意味 放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。 着发生时的反应速率一定大。 用焓变（△H)来判断反应进行的方向，称为焓判据。 如涂有防锈漆和未涂防锈漆的 2.自发反应与焓变的关系 即热力学趋努，△H越小， 钢制器件，二者发生腐蚀的自发 热力学趋势越大 (1)多数自发反应是放热反应（△H<0):如酸碱中和反应、铁 性是相同的，但前者较难实现 (反应速率非常慢)，后者较易 生锈、氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁等。 实现。 (2)有些吸热反应也能自发进行 76 第二章化学反应速率与化学平衡 ①常温、常压下的自发反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体与 NHCI晶体的反应、NaHCO3与HCl的反应等。 ②高温下的自发反应，如碳酸钙的分解等。◆敲黑板 敲黑板⊙ 结论：多数能自发进行的化学反应是放热反应，但有些吸热反 多数自发进行的反应是放 应也能自发进行，因此，反应的焓变是与反应进行方向有关的因素 热反应，但只根据焓判据判断反 之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 应进行的方向是不全面的。 例2下列说法正确的是()。 A.△H>0的反应一定不能自发进行 B.Ba (OH)2.8H2O+2NH CI -BaCl2 +2NHa+ 10H2O△H>0,该反应在常温条件下不能自发进行 诊考策 C.2A1(s)+6HCI(aq)—2A1CL3(aq)+3H2(g)△H<0,该 自发反应与反应条件 反应在常温条件下可自发进行 许多自发反应在常温常压 D.反应是放热反应还是吸热反应可单独作为判断反应能否 下可自发进行且反应完全，但这 自发进行的依据 并不意味着在一定条件下才能 解析不能仅用△H来判断反应能否自发进行，大多数△H<0的反应 进行或不能进行完全的反应就 为自发进行的反应，但部分△H>0的反应也能自发进行，A、D错误；B的 不是自发反应。例如，酒精的 反应为吸热反应，但常温条件下可自发进行，B错误；C的反应为放热反应， 燃烧需要点燃，S○2与O2的反 应不能进行完全，在所需条件 常温条件下可自发进行，C正确。 下，这两个反应一旦发生便能自 答案C◆诊考策。 发进行下去，是自发反应。因 知识点3熵变与反应方向 此，自发反应与反应条件没有必 1.混乱度 然联系。 (1)H2与C12的扩散实验 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 敲黑板⊙ 玻璃片，观察现象 影响物质熵值大小的因素 (1)同一条件下，不同物质 实验操作 的熵值不同。 (2)同一种物质的熵值与其 聚集状态及外界条件有关，一般 ◆敲黑板。 气态时熵值最大，液态时次之， 固态时最小。 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 实验现象 了浅黄绿色，最后两瓶中气体的颜色相同 (3)物质的量越大，分子数 越多，熵值越大。 实验结论 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)硝酸铵溶于水 溶解前 溶解后 拓考点@ 物质的结构也会影响熵值。 NH和NO3在硝酸铵NH和NO3在水 般来说，结构越复杂，熵值越 晶体中有序排列 溶液中自由移动 ◆拓考点逾 77 :重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ (3)结论：上述过程均是自发地从混乱度小（有序）向混乱度大 大。立体结构比平面结构的熵 (无序)的方向进行。◆诊考策。 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 2.熵、熵变与熵判据 熵值大。 (1)熵是衡量一个体系混乱度的物理量，符号为S,单位为 J·mol1·K1。熵值越大，体系的混乱度越大。 诊考策淘 (2)熵变：反应前后体系熵的变化，符号为△S。反应熵变 (1)常见的嫡增过程 (△S)=生成物总熵一反应物总嫡。 固体的溶解过程、气体的扩 (3)熵判据：自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致 散过程、水的汽化过程及墨水的 即热力学趋努，△S越大，热力学趋努越大 扩散过程等都是体系混乱度增 体系的熵增加，这一经验规律叫做熵增原理，也就是判断反应进行 大的过程，即熵增过程。 方向的熵判据。 (2)常见的嫡增反应 3.自发反应与熵变的关系 ①固态反应物生成液态或 (1)许多熵增加的反应在常温常压下可以自发进行，如： 气态生成物的反应：CaCO,高温 NHHCO(s)+CH COOH(ag)=CO2(g)+H2O(1)+ CaO+CO2↑。 CH3 COONH4(aq)△S>0。 ②液态反应物生成气态生 成物的反应：2H2O2 MnOz (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： 2H2O+O2↑。 CaCOa(s)-CaO(s)+CO2(g)AS>0; ③气体物质的量增大的反 应：2N2O5(g)-4NO2(g)+ C(石墨，s)+H2O(g)-CO(g)+H2(g)△S>0。 02(g)。 (3)有些熵减小的反应（即△S<0的反应）在一定条件下也可 记方法@ 以自发进行，如： 化学反应进行的方向 4Fe(OH2(s)+O2(g)++2H2O(1)=4Fe(OH)3(s)AS<0. 与焓变、熵变的关系 ◆记方法回 (1)从焓变（能量）角度： 4.结论 △H<0,有利于反应自发进行。 嫡变也是一个与反应能否自发进行有关的因素，但不是决定 (2)从熵变角度：△S>0,有 反应能否自发进行的唯一因素。 利于反应自发进行。 (3)在实际的化学反应中， 例③在25℃、101kPa条件下，下列熵值的大小比较正确的 若△H与△S符号相同，则它们 是()。 对化学反应自发进行的方向的 A.S(1 mol H2)>S(1 mol SO2) 影响出现矛盾。因此，在分析一 B.S(2 mol H2)>S(3 mol H2) 个具体的化学反应自发进行的 C.S(1 mol NaCl)<S(1 mol Cl2) 方向时，不能孤立地使用焓判据 D.S(1 mol CaO)>S(1 mol CaCOa) 或熵判据来分析。 解析在相同条件下，化合物SO2的熵值大于单质H2的熵值，A错误； 拓考点@ 对于同种状态的同一物质，物质的量越大，熵值越大，B错误；一般气体的熵 焓和熵的变化都只取决于 值大于固体的熵值，C正确；CaCO3和CaO均为固体，1mol的两种物质中 体系的始态和终态，与变化的途 CaCO3原子数更多，故熵值更大，D错误。◆扬考点@ 径无关。 78 第二章化学反应速率与化学平衡 答案C◆记方法回 记方法@ 易错点1对反应方向的理解和判断错误 熵值大小的比较 一看状态，二看数量。 (1)误认为自发反应都能自动进行，不需要任何条件。 (1)固→液→气，熵值增大， (2)误认为自发反应的速率都很快。 △S>0。 (3)误认为反应的自发性与非自发性是固定不变的。 (2)状态相同，反应物→生 化学反应的自发性与非自发性不是固定不变的，某一条件下的自发 成物分子数增多，熵值增大，△S >0。 反应可能在另一条件下是非自发反应。如常温下2NO十O2—2NO2 是自发反应，而高温条件下2NO2—2NO十O2不是自发反应。 纠错练↑ (4)只依据焓变或熵变判断反应方向。 下列说法中正确的是()。 A凡是放热反应都是自发 吸热反应、熵减反应都可能是自发反应。 的，凡是吸热反应都是非自发的 B.自发反应一定是嫡增过 重难拓展 程，非自发反应一定是熵减小或 重难点①化学反应方向的判断方法 不变过程 C.自发反应在适当条件下 1.自由能 才能进行 在等温、等压条件下的封闭体系中（不考虑体积变化做功以外 D.自发反应在任何条件下 都能进行 的其他功)，自由能（符号为△G,单位为k·mol1)的变化综合反 拓考点⑧ 映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响： 几类能够自发进行的反应 △G=△H-T△S (1)由不稳定物质向稳定物 △G<0,反应能自发进行；△G=0,反应处于平衡状态；△G> 质转变，如Hl,C0,△C0,个十 0,反应不能自发进行。◆拓考点 H20。 2.自由能与化学反应的自发性 (2)由溶解度大的物质向溶 类型 解度小的物质转变，如Na2SO4十 △H △S △G 反应的自发性 CaCl2一CaSO(微溶)+ ① <0 >0 <0 一定能自发 2NaCl, ② >0 <0 >0 一定不能自发 (3)由相对强的酸向相对弱的 ③ <0 <0 低温能自发 酸转变，如Na2CO3十2 CH COOH 正、负取决于温度 CO2个+HO+2 CHCOONa。 ④ >0 >0 高温能自发 (4)由难挥发（高沸，点）的物 从上表可以看出，类型①②中，焓变和熵变对自由能的影响方 质向易挥发（低沸点）的物质转 向一致，相互加强，因此温度不改变反应的自发性。类型③④中， 变，如NaCI+HS0,(浓)△ 由于焓变和熵变对自由能的影响方向不同，因此反应的自发性取 NaHSO,+HCl个。 决于温度。◆诊考第。 (5)由氧化性（还原性）强的 物质向氧化性（还原性）弱的物 例①(2026·山东泰安一中月考)下列说法正确的是( )。 质转变，如2FeCl+2KI A.常温下反应C(s)十CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则 2 FeCla2+2KCl+L2。 该反应的△H<O 诊考策西 B.反应2Mg(s)+CO2(g)==C(s)+2MgO(s)在低温下能 (1)当焓变和熵变的影响相 自发进行，则该反应的△H<0 反时，若二者相差较大，可能某 一因素占主导作用。 C.P (s)+3NaOH(aq)+3H2O(1)=3NaH2 PO2 (ag)++ 79 重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理J PH3(g)△H>0,则该反应在常温下能自发进行 (2)当焓变和熵变的影响相 D.反应SiO2(s)+3C(s)一SiC(s)+2CO(g)在常温下不能 反且相差不大时，大多情况下， 温度对反应的方向起决定作用。 自发进行，则该反应的△H<0 一般来说，低温时以焓变的影响 解析反应C(s)+CO2(g)-一2CO(g)的△S>0,常温下该反应不能自 为主，高温时以熵变的影响为主。 发进行，则该反应的△H>0,A错误；反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+ 2MgO(s)的△S<0,该反应在低温下能自发进行，则该反应的△H<0,B正 确；反应P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(1)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)的 △H>0、△S>0,则该反应在高温下能自发进行，C错误；反应SiO2(s)十 3C(s)—SiC(s)十2CO(g)的△S>0,该反应在常温下不能自发进行，则该 ○纠错练2 反应的△H>0,D错误。 正误判断（正确的打“√”， 答案B 错误的打“X”)。 易错点2综合应用焓变和嫡变判断化学反应的方向时出错 (1)在其他外界条件不变的 插 (1)在利用△H一T△S作为判据判断化学反应的方向时，给出的 情况下，使用催化剂可以改变化 学反应进行的方向。 () 稀△H的单位通常为kJ·mol1,△S的单位通常为J·mol1·K-1, (2)自由能变化△G<0的 进行判断时要将二者的单位统一，需将△S的单位换算为kJ·ol1·K1 化学反应一定能迅速发生。 或将△H的单位换算为J·mol1。 (2)不清楚温度对反应方向的影响，不会计算△H>0、△S>0和 (3)S02(g)=S(g)+ △H<0、△S<0的反应自发进行时的温度范围。 O2(g)△H>0,△S>0,该反 对于△H>0、△S>0和△H<0、△S<0的化学反应，焓变、熵变对反 应不能自发进行。 应方向的影响是相反的，温度对反应方向起决定作用。一般来说，低温时 (4)NH HCO (s)- 以焓变的影响为主，高温时以嫡变的影响为主，即△H>0、△S>0的反应 NH(g)+H2O(g)+CO2(g) 通常在高温下自发进行，△H<0、△S<0的反应通常在低温下自发进行。 △H=+185.57kJ·mol1能 依据△H一T△S<0计算反应自发进行的温度范围时，应注意温度 自发进行，原因是体系有自发地 向混乱度增加的方向转变的 是热力学温度(K)而不是摄氏温度（℃）。 倾向。 () (3)满足复合判据△H一T△S<0的反应不一定能够发生。 (5)△H>0、△S<0的反应 (4)误认为催化剂能改变反应进行的方向。 在任何温度下都不能自发进行。 催化剂只能改变反应速率，不能改变反应进行的方向。 IIIIIIIII 关键能力提升 111MM11INI1111111111111111111111111111111011111111011111111111111101111111111111 题型①焓变、熵变与自发反应 深挖教材 例1[深挖教材·教材P45T4们下列说法 本题以自发过程、自发反应为载体，综合考查 了焓变、熵变与自发反应的关系，具有较好的拓展 正确的是( )。 价值。 A.冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的 解析冰在室温下自动熔化成水，体系混乱度增 过程 大，是一个嫡增过程，A正确；判断化学反应能否自发 B.能够自发进行的反应一定是放热反应 进行要根据焓判据和熵判据综合分析，△H一T△S<0 C.△H<0的反应均是自发进行的反应 时，反应能自发进行，△H<0的反应不一定都是自发 D.能够自发进行的反应一定是嫡增的过程：反应，△H<0、△S<0的反应在低温下可自发进行， 80 ,第二章化学反应速率与化学平衡通 B、C、D错误。 跟踪练①下列判断正确的是()。 答案A A.反应SiCL4(g)+2H2(g)=Si(s)+ 名师支招 4HC1(g)的△H>0、△S<0 象限法 一温度与反应方向的关系 B.一定温度下，反应2H2(g）)十O2(g) △H<0、△S>0 △H>0、△S>0 2H2O(g)能自发进行，该反应的△H<0 所有温度下 高温下 C.反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) 都自发进行 自发进行 △H △H<0、△S<0 △H>0、△S<0 常温下可自发进行，该反应为吸热反应 低温下 所有温度下 D.反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的 自发进行 都不能自发进行 △H<0、△S>0 iiii 核心素养聚焦 1111101101011101111111111011111111110011110101111011011111111110111101111111111 考向（①化学反应方向的判断 例①请回答下列问题。 80 I.(2024·贵州选择考)一定温度下，CH4 40 反应① 芳构化时同时存在如下反应： CH4(g)→C(s)+2H2(g)△H1= 40 反应② -==-=== -80 1000 -反应③- +74.6kJ·mol1△S=+80.84J·mol-1·K1 200400 60080010001200 反应在1000K时 (填“能”或“不 温度/℃ 能”)自发进行。 考查内容 核心素养 难度 Ⅱ.（经典·天津选择考）将SiCL4氢化为 自由能与化学反应的 证据推理与模型认知 中等 SiHCI有三种方法，对应的反应依次为： 方向 DSiCl (g)+H2(g)SiHClg(g+HCI(g) 解析I.在1000K时，反应的△G=△H1一T△S= △H1>0 +746k·mol-1-1000K×(+80.84J·mol1·K1) 23SiCl (g)+2H2 (g)+Si (s) 746k·mol1-80.84k·mol1=-6.24k·mol1< 4 SiHCI3.(g)△H2<0 0,则该温度下反应能自发进行。Ⅱ.△G<0时，反应 32SiCL (g)+H2 (g)+Si(s)+HCI(g) 能自发进行，根据题图可知，反应①能自发进行的最 3 SiHCI3(g)△H3 低温度为1000℃。由于△G=△H-T△S,反应②的 已知体系自由能△G=△H一T△S,△G< △H2<0,而反应①的△H1>0,△H2<△H1,△S1> 0时反应自发进行。三个氢化反应的△G与温 △S2,因此该温度下，反应②比反应①的△G小的主要 度的关系如图所示，可知反应①能自发进行的 原因为△H2<△H1。 最低温度是 ;该温度下，反应②比反 答案I.能。Ⅱ.1000℃；△H2<△H1导致 应①的△G小，主要原因是 反应②的△G较小。 81