专题2 第二单元 第一课时 化学反应的方向（学习讲义）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理学生用书word（苏教版）

本讲义聚焦高中化学“化学反应的方向”核心知识点，从生活中的自发过程切入，系统梳理自发反应的概念及特点，再通过焓变、熵变的单独分析到两者共同影响的综合判据，构建递进式学习支架。 资料特色在于融合生活实例与实验探究，如冰融化、酒香扩散等自发过程分析，培养学生科学探究与实践能力。通过焓变熵变关系判断反应方向，渗透证据推理的科学思维，课中助力教师引导学生理解，课后训练题与随堂演练帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第一课时　化学反应的方向 1.知道化学反应是有方向的。 2.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 知识点一　自发过程和自发反应 1.自发过程 （1）含义 在一定条件下，不用借助于外力就可以自发进行的过程。 （2）生活中的自发过程 ①冰在室温下融化；②高山流水；③花香四溢；④酒香扩散（酒香不怕巷子深）； ⑤食盐在水中溶解；⑥墨汁在水中扩散等。 2.自发反应 （1）概念：在一定条件下能　　　　　　的反应，称之为自发反应。 （2）特点：具有　　　　　，即许多化学反应的　　　　　能自动进行，而其逆反应无法　　　　　　。 3.两点提醒 （1）过程的自发性只是一种趋势，只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生。 （2）在讨论过程的方向时，指没有外界干扰时体系反应的可能性；如果允许外界施加某种作用，就可能出现相反的结果。 1.判断下列反应在室温下能否自动进行，如能自动进行，请写出相应的化学方程式。 （1）水分解成氢气和氧气的反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）氯气与溴化钾溶液的反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 （3）乙烯与溴单质生成1，2－二溴乙烷的反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 （4）氮气和氧气生成一氧化氮的反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 2.已知：①2H2＋O22H2O；②2H2O2H2↑＋O2↑。①是自发反应，②是非自发反应，通过对上述反应的分析，思考： （1）自发反应不需要任何条件就能发生吗？ （2）非自发反应一定不能发生吗？ 1.下列关于自发反应的叙述正确的是（　　） A．自发反应的逆过程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 2.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．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能 D．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 知识点二　化学反应进行方向的判据 1．反应焓变与反应方向 （1）分析下列反应自发进行的可能原因：　　　　　　　　　　。 ①C3H8（g）＋5O2（g）3CO2（g）＋4H2O（l） ΔH=－2 217.5 kJ• mol－1 ②2Na（s）＋Cl2（g）2NaCl（s） ΔH=－822 kJ• mol－1 （2）实验探究自发反应的可能原因 实验操作 实验现象 锥形瓶和木板因水结冰粘在了一起 实验结论 该反应能自发进行，且为吸热反应 （3）焓变与自发反应的关系 ①多数放热反应是自发进行的。如燃烧反应、中和反应等。 ②有少数吸热反应也能自发进行。如NH4HCO3（s）＋CH3COOH（aq）CO2（g）＋CH3COONH4（aq）＋H2O（l）　ΔH＞0。 ③还有一些吸热反应在常温条件下不能自发进行，但在较高温度下能自发进行。如CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g）　ΔH＞0。 因此，判断化学反应能否自发进行，不能仅用　　　　　　　或　　　　　　　作为判断依据。 2．反应熵变与反应方向 （1）熵：衡量一个体系　　　　的物理量，符号为S。熵值越大，体系　　　　越大。 （2）熵变：ΔS=S（生成物）－S（反应物）。 （3）常见的熵增过程 ①同一种物质由固态到液态再到气态：S（g）　　S（l）　　S（s），又如固体的溶解、气体的扩散、水的汽化等。 ②反应后气体物质的量　　　　的反应，产生气体的反应等。 （4）熵变与自发反应的关系 ①熵增加有利于反应的自发进行。 ②有些熵减小的反应也可以自发进行，例如Ca（OH）2（aq）＋CO2（g）CaCO3（s）＋H2O（l）。故熵变只是影响反应方向的因素之一。 3．焓变、熵变对反应方向的共同影响 仅利用ΔH或ΔS的数值，都不能判断某反应是否自发，必须综合考虑反应的焓变（ΔH）和熵变（ΔS）的大小。 ①当ΔH＜0、ΔS＞0时，反应　　　　自发进行。 ②当ΔH＞0、ΔS＜0时，反应　　　　　　自发进行。 ③当ΔH＞0、ΔS＞0或ΔH＜0、ΔS＜0时，反应是否能自发进行与反应的　　　　有关。 【教材挖掘】 　教材中【拓宽视野】中叙述了“ΔH、ΔS与反应的方向”。根据这部分知识，判断合成氨反应：N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）　ΔH＜0，是高温有利于其自发进行还是低温有利于其自发进行？ 1.判断下列变化过程的焓变和熵变大于0还是小于0？将你的结论填入下表。 变化 能否自发 焓变 熵变 CO2（s）CO2（g） 　 ΔH　0 ΔS　0 2Mg（s）＋O2（g）2MgO（s） 　 ΔH　0 ΔS　0 K（s）＋H2O（l）K＋（aq）＋OH－（aq）＋H2（g） 　 ΔH　0 ΔS　0 Ag＋（aq）＋Cl－（aq）AgCl（s） 　 ΔH　0 ΔS　0 2.汽车尾气的处理装置中都使用了催化剂。其他条件不变，使用催化剂能改变化学反应的方向吗？ 1.（鲁科版教材习题）下列变化过程中，ΔS＜0的是（　　） A．氯化钠溶于水中 B．NH3（g）和HCl（g）反应生成NH4Cl（s） C．干冰的升华 D．CaCO3（s）分解为CaO（s）和CO2（g） 2.（人教版教材习题）下列说法中，正确的是（　　） A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 B．能够自发进行的反应一定是放热反应 C．ΔH＜0的反应均是自发进行的反应 D．能够自发进行的反应一定是熵增大的过程 3.下列对化学反应预测正确的是（　　） 选项 化学反应方程式 已知条件 预测 A M（s）X（g）＋Y（s） ΔH＞0 它一定是非自发反应 B W（s）＋xG（g）2Q（g） ΔH＜0 ，自发反应 x可以等于3 C 4X（g）＋5Y（g）4W（g）＋6G（g） 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 题后点拨 整合复合判据，用一个关系式判断反应的自发性，即用下式判断还可以考虑温度对反应自发性的影响： ΔH－TΔS 1.下列对化学反应方向的说法，正确的是（　　） A．同一物质的固、液、气三种状态的熵值递减 B．反应2Na2SO3（s）＋O2（g）2Na2SO4（s）能自发进行，则ΔH＜0 C．CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g）　ΔH＞0，ΔS＞0，不论在任何条件下都不可能自发进行 D．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的依据 2.（2026•苏州星海实验中学期中）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．能够自发进行的反应一定能迅速进行 B．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在任何温度下都能自发进行 C．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 D．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不一定能自发进行 3.氢单质及其化合物是人类赖以生存的重要资源。回答下列问题： （1）肼（N2H4）是一种液态火箭推进剂。分解的能量变化如图所示： ①正反应的活化能为　　　　kJ•mol－1。气态肼分解的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②气态肼分解反应的ΔS　　　　　（填“＞”“＜”或“=”）0，该反应能自发进行的条件为　　　　（填“高温”“低温”或“任意温度”）。 （2）氢气是有发展潜力的清洁能源。由冰为原料，获取氢气的过程为：H2O（s）H2O（l）H2O（g）H2（g）和O2（g） ①三个转化的ΔS　　（填“＞”“＜”或“=”）0。 ②工业上完成转化③一般有两种途径：电解或者高温，若采用电解的方法，则能量转化形式为　　　　　能转化为 　　　　　能；若采用高温，已知：2H2O（l）2H2（g）＋O2（g）　ΔH=572 kJ•mol－1，ΔS（298 K）=＋520 J•mol－1•K－1则要使反应自发进行，最低温度为　　　　K（假设反应的焓变与熵变不随温度变化而变化，结果保留整数）。 完成课后作业　专题2　第二单元　第一课时 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元　化学反应的方向与限度 第一课时　化学反应的方向 知识点一 2.（1）自动进行　（2）方向性　正反应　自动进行 探究活动 1.提示：（1）不能自动进行 （2）Cl2＋2KBr2KCl＋Br2 （3）CH2CH2＋Br2CH2Br—CH2Br （4）不能自动进行 2.提示：（1）自发反应也需要一定条件引发，一旦反应后即可自发进行。 （2）非自发反应在一定条件下也能发生。 对点训练 1.C 2.C　在一定条件下，不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程，所以自发过程也是需要特定的条件的，A、B错误；可逆反应在不同的条件下，可以向不同方向自发进行，C正确；改变条件，可以使非自发过程转变为自发过程，D错误。 知识点二 1.（1）均是放热反应，ΔH＜0　（3）③放热（ΔH＜0）　吸热（ΔH＞0）　2.（1）混乱度　混乱度　（3）①＞　＞　②增加　3.①一定能　②一定不能　③温度 教材挖掘 提示：合成氨反应：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0，ΔS＜0，则低温有利于其自发进行。 探究活动 1.提示： 变化 能否自发 焓变 熵变 CO2（s）CO2（g） 能 ΔH＞0 ΔS＞0 2Mg（s）＋O2（g）2MgO（s） 能 ΔH＜0 ΔS＜0 K（s）＋H2O（l）K＋（aq）＋OH－（aq）＋H2（g） 能 ΔH＜0 ΔS＞0 Ag＋（aq）＋Cl－（aq）AgCl（s） 能 ΔH＜0 ΔS＜0 2.提示：使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但是不能改变反应进行的方向。 对点训练 1.B　氯化钠固体溶解到水中形成溶液，混乱度增大，熵值增大，ΔS＞0，A错误；NH3（g）与HCl（g）反应生成NH4Cl（s），气体体积减小，体系混乱度减小，熵值减小，ΔS＜0，B正确；干冰（CO2）的升华，固体转化为气体，混乱度增大，熵值增大，ΔS＞0，C错误；CaCO3（s）分解为CaO（s）和CO2（g），反应生成了气体，体系混乱度增大，熵值增大，ΔS＞0，D错误。 2.A　同种物质的熵值，液体大于固体，故冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程，A正确；能够自发进行的反应中，不一定是放热反应，有的吸热反应也可自发进行，B错误；ΔH＜0的反应不一定是自发进行的反应，C错误；能够自发进行的反应不一定为熵增大的过程，有的熵减小过程也能自发进行，D错误。 3.B　A项，该反应为熵增的吸热反应，高温条件下，ΔH－TΔS小于0，能自发进行，错误；B项，若x等于3，该反应为熵减的放热反应，低温条件下反应的ΔH－TΔS小于0，能自发进行，正确；C项，该反应为熵增的反应，反应能自发进行，说明反应的ΔH—TΔS小于0，则反应的焓变可以大于0，也可以小于0，错误；D项，该反应为熵减的反应，反应能自发进行，说明反应的ΔH—TΔS小于0，则反应的焓变小于0，错误。 【随堂演练】 1.B　同一物质的固、液、气三种状态的熵值递增，A错误；反应的ΔS＜0，由ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行可知，ΔH＜0，B正确；反应能自发进行，应满足ΔH－TΔS＜0，反应的ΔH＞0、ΔS＞0，则在高温下能自发进行，C错误；在温度、压强一定的条件下，焓变和熵变共同决定一个化学反应的方向，若ΔH－TΔS＜0，则能自发进行，若ΔH－TΔS＞0，则不能自发进行，D错误。 2.B　ΔG＜0时，反应能自发进行，但反应速率不一定大，比如金属的腐蚀，A错误；ΔG＝ΔH－TΔS，若ΔH＜0、ΔS＞0，则ΔG＜0，该反应在任何温度下都能自发进行，B正确；反应能否自发进行由反应的焓变、熵变和温度共同决定，熵增大的反应有利于反应的自发进行，但是熵增加的反应不一定都是自发反应，C错误；反应能否自发进行由反应的焓变、熵变和温度共同决定，吸热、放热反应在一定条件下可能自发进行，如氢氧化钡与氯化铵的反应吸热、但该反应可自发进行，放热反应常温不一定能自发进行，如铝热反应在常温下不能自发进行，D错误。 3.（1）①a＋50.7　N2H4（g）N2（g）＋2H2（g）　ΔH＝＋50.7 kJ·mol－1　②＞　高温 （2）①＞　②电　化学　1 100 解析：（1）①由图可知正反应的活化能为（a＋50.7）kJ·mol－1。气态肼分解的热化学方程式为N2H4（g）N2（g）＋2H2（g）　ΔH＝＋50.7 kJ·mol－1；②由于该反应气体分子总数增多，所以ΔS＞0；由于该反应ΔS＞0，ΔH＞0，因此高温自发进行。（2）①前两个转化为状态转化，由于同一物质的熵：气态＞液态＞固态，所以①②的ΔS大于0；③为气体体积增大的反应，所以ΔS大于0；②电解水的能量转化形式为：电能转化为化学能；根据ΔH－TΔS＝572×1 000－T×520＜0，所以T＞1 100 K。 学科网（北京）股份有限公司 $