2.3 化学反应的方向 课后达标素养提升-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版）

**基本信息** 聚焦高中化学化学反应方向，通过基础概念辨析、综合应用计算及实际情境分析，构建从单一到综合的知识巩固路径，分层设计梯度合理，适配新授课教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（1-5题）|ΔH、ΔS判断及简单自发条件|以选择题为主，结合诗词情境（如“雪融成水”），强化化学观念| |进阶层（6-9题）|表格分析、图像解读及ΔG计算|通过数据表格（如反应焓变熵变表）提升信息加工能力，体现科学思维| |综合层（10-13题）|热化学方程式、盖斯定律及CO₂捕捉应用|结合实际情境（如天然气裂解制炭黑），培养问题解决能力，落实科学态度与责任|

1．(2026·石家庄高二检测)中国诗词常蕴含着一些自然科学知识。“莫道雪融便无迹，雪融成水水成冰”。下列关于这一诗句的说法正确的是(　　) A．雪融成水的ΔH<0 B．雪融成水的ΔS<0 C.水成冰的ΔH>0 D．水成冰的ΔS<0 解析：选D。雪融成水的过程中吸收热量，ΔH>0，A错误；雪融成水的过程中固体转化为液体，体系混乱度增大，ΔS>0，B错误；水成冰的过程中放出热量，ΔH<0，C错误；水成冰的过程中液体转化为固体，体系混乱度减小，ΔS<0，D正确。 2．(2026·烟台高二期末)关于熵变和焓变的理解，下列说法正确的是(　　) A.绝热体系中，自发过程向着熵增方向进行 B.H2O2分解和HClO分解均是自发过程，故这两个反应的ΔH和ΔS的变化相同 C.反应能否自发进行与温度有关，一般高温时以ΔH的影响为主 D.能够自发进行的反应一定是放热反应 解析：选A。绝热体系中，自发过程向着熵增方向进行，故A正确；反应自发只能说明ΔG＝ΔH－TΔS＜0，不能说明ΔH和ΔS的变化相同，故B错误；依据ΔG＝ΔH－TΔS可知，反应能否自发进行与温度有关，一般低温时以ΔH的影响为主，高温时以ΔS的影响为主，故C错误；焓变和熵变与反应的自发性有关，但不能独立作为反应是否自发的判据，故D错误。 3．(2025·湖南卷)C4H8(g)＋H2(g)⥫⥬C4H10(g)的ΔH＝－126.0 kJ·mol-1，该反应(　　) A.高温自发 B．低温自发 C.高温低温均自发 D．高温低温均不自发 解析：选B。该反应是熵减的放热反应，依据ΔG＝ΔH－TΔS＜0时反应能自发进行，该反应在低温下自发进行。 4．(2024·上海卷)已知反应Al2Br6(l)⥫⥬2Al(g)＋6Br(g)　ΔH。由下图可知，若该反应自发，则该反应的(　　) A.ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH<0，ΔS>0 C.ΔH>0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS<0 答案：A 5．下列反应在任何温度下均能自发进行的是(　　) A.2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)　ΔH＝＋163 kJ·mol-1 B.Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH＝－127 kJ·mol-1　 C.HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝＋91 kJ·mol-1　 D.H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－98 kJ·mol-1　 解析：选D。反应能自发进行的前提条件是反应的ΔG＝ΔH－TΔS<0，温度的变化可能使ΔH－TΔS的符号发生变化。A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔG＝ΔH－TΔS>0，即在任何温度下，反应都不能自发进行；B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔG＝ΔH－TΔS<0，即在较低温度下反应能自发进行；C项，ΔH>0，ΔS>0，在较高温度下，ΔG＝ΔH－TΔS<0，即在较高温度下反应能自发进行；D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔG＝ΔH－TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。 6．下表中内容与结论相对应的是(　　) 选项 内容 结论 A H2O(g)变成H2O(l) 该过程的ΔS>0 B 硝酸铵溶于水可自发进行 该过程的ΔS>0 C 一个反应的ΔH>0，ΔS>0 该反应一定不能自发进行 D H2(g)＋F2(g)⥫⥬2HF(g)的ΔH＝－546.6 kJ·mol-1，ΔS＝＋173.8 J·mol-1·K-1 该反应在任意温度下都不能自发进行 解析：选B。物质由气态变为液态，混乱度减小，即ΔS<0，A项错误；硝酸铵溶于水是吸热的熵增过程，ΔS>0，该过程可自发进行，B项正确；ΔH>0，ΔS>0时，高温时ΔH－TΔS<0，即高温条件下，该反应能自发进行，C项错误；由ΔH<0，ΔS>0知，ΔH－TΔS<0恒成立，即该反应在任意温度下都能自发进行，D项错误。 7．(2026·南京高二月考)向恒容绝热的密闭容器中充入反应物，在一定条件下分别发生四个不同的反应，平衡常数与压强随反应进行变化情况合理，且在高温下反应能自发进行的是(　　) 解析：选A。若为吸热反应，则ΔH>0，随着反应进行，温度降低，K减小；p增大，说明气体物质的量增多，ΔS>0，高温下反应能自发进行；p减小，说明气体物质的量减小，ΔS<0，高温下反应不能自发进行。若为放热反应，则ΔH<0，随着反应进行，温度升高，K减小；p增大，ΔS>0，任何温度下反应都能自发进行；p减小，ΔS<0，低温下反应能自发进行；对照各图像，A项符合题意。 8．(2026·合肥高二期末)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(石墨，s)＋O2(g) ＋393.5 －2.86 ③HCl(g)＋NH3(g)===NH4Cl(s) －176 －285 (1)根据表中数据可知，反应①在________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下正向能自发进行。 (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： ______________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)利用综合判据，计算反应③能正向自发进行的温度范围______________________________________________________ ______________________________________________________。(写出计算过程) 解析：(1)由表中数据可知，反应①2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH<0，ΔS＞0，在任何温度下都有ΔH－TΔS＜0，所以反应①在任何温度下都能正向自发进行。 (2)由表中数据可知，反应②CO2(g)===C(石墨，s)＋O2(g)的ΔH＞0，ΔS＜0，在任何温度下都有ΔH－TΔS＞0，所以在任何温度下都不能正向自发进行。 答案：(1)任何温度 (2)否　该反应为熵减的吸热反应，在任何温度下都有ΔH－TΔS＞0，反应不能正向自发进行 (3)ΔG＝ΔH－TΔS＝－176 kJ·mol-1－(－0.285 kJ·mol-1·K-1)·T＜0，解得T＜617.5 K，即低于617.5 K时反应③能正向自发进行 9．(2026·邢台高二联考)二氟化氧(OF2，F显负价)与水反应的热化学方程式为OF2(g)＋H2O(g)===O2(g)＋2HF(g)　ΔH＝－312.7 kJ·mol-1。下列关于该反应的说法正确的是(　　) A.该反应只有在低温下才能自发进行 B.该反应只有在高温下才能自发进行 C.该反应是熵增、焓减反应 D.1 mol OF2完全反应时转移4 mol电子 解析：选C。由热化学方程式可知，该反应为气体分子数增加的放热反应，故为熵增、焓减的反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS判断，该反应在任何温度下都能自发进行，A、B错误，C正确；OF2中F元素化合价为－1价，故O元素化合价为＋2价，1 mol OF2完全反应时转移2 mol电子，D错误。 10．已知298 K、101 kPa时，反应①：4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH1＝－1 648 kJ/mol　 反应②：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393 kJ/mol　 反应③：2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH3＝－1 480 kJ/mol 反应④：2FeCO3(s)＋O2(g)===2CO2(g)＋Fe2O3(s)　ΔH4 下列说法正确的是(　　) A.反应①②③④在热力学上自发进行的趋势都很大 B.反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是熵减反应 C.自发反应代表反应一定能发生，可以判断反应进行的方向，但不能确定反应速率 D.反应①表示铁在氧气中燃烧的热化学方程式 解析：选A。根据盖斯定律可得ΔH4＝ΔH1×＋ΔH2×2－ΔH3＝(－1 648 kJ/mol)×＋(－393 kJ/mol)×2－(－1 480 kJ/mol)＝－130 kJ/mol。反应①②③④都是放热反应且放出的热量较多，在热力学上自发进行的趋势都很大，A项正确；反应①和③都是放热的熵减反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0反应可自发进行可知，反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是气体分子数增大的反应，即熵增反应，B项错误；化学反应的自发性只能判断反应进行的方向，既不能确定反应是否一定会发生，也不能确定反应速率，C项错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，D项错误。 11．下列对化学反应预测正确的是(　　) 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 W(s)＋xG(g)===4Q(g) ΔH＞0，自 发反应　 x可能等于1、2、3 C 4X(g)＋5Y(g)===4Q(g)＋6G(g) 能自发 反应 ΔH一定小于0 D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s) 常温下，自 发进行　 ΔH＞0 解析：选B。该反应的反应物是固体，生成了气体，所以ΔS>0，又该反应的ΔH>0，根据ΔH－TΔS<0反应自发可知，该反应在高温下自发，故A错误；该反应的ΔH>0，能自发进行，说明ΔS>0，所以x可能等于1、2、3，故B正确；该反应是气体分子数增大的反应，所以ΔS>0，ΔH>0时，该反应在高温下能自发进行，故C错误；该反应的反应物有气体，反应后无气体，所以ΔS<0，该反应在常温下能自发进行，说明ΔH<0，故D错误。 12．已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①CH4(g)―→C(s)＋2H2(g)；②2CH4(g)―→C2H2(g)＋3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据： 反应①的ΔH(298 K)＝＋74.848 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋80.674 J/(mol·K) 反应②的ΔH(298 K)＝＋376.426 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋220.211 J/(mol·K) 已知上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请回答下列问题： (1)反应①在________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 (2)反应①能否自发进行是由________(填“焓变”或“熵变”)决定的。 (3)制取炭黑的允许温度范围是__________________。 (4)为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是______(填字母)。 A.905 K　　　　　　　 B．927 K C.1 273 K D．2 000 K 解析：(3)天然气裂解为炭黑时，ΔG＝ΔH－TΔS＝74.848 kJ/mol－80.674×10-3 kJ/(mol·K)×T＜0，解得T＞927.783 K，即天然气裂解为炭黑的最低温度为927.783 K，天然气裂解为乙炔时，ΔG＝ΔH－TΔS＝376.426 kJ/mol－220.211×10-3 kJ/(mol·K)×T＜0，解得T＞1 709.388 K，即温度高于1 709.388 K时，天然气会自发裂解为乙炔和氢气，所以要制取炭黑，需控制的温度范围是927.783～1 709.388 K。 答案：(1)高温　(2)熵变 (3)927.783～1 709.388 K　(4)C 13．二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(如下图所示)。下列说法正确的是(　　) A.步骤一中生成CaCO3的反应为吸热反应 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.步骤二的反应能否自发进行，与温度有关 解析：选D。CaO和CO2反应生成CaCO3为放热反应，A错误；CaO和CO2反应生成CaCO3为熵减反应，ΔS<0，B错误；步骤一与步骤二中的反应的反应条件不同，不互为可逆反应，C错误；步骤二的反应为CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，为熵增的吸热反应，若要使ΔG＝ΔH－TΔS<0，则高温有利于自发进行，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $