第1节 化学反应的方向
1.（2025·浙江台州高二检测）下列属于化学反应ΔH＜0且ΔS＞0的是（ ）
A.H2O（g）H2O（l）
B.4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）
C.浓硫酸稀释
D.2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）
2.下列说法中正确的是（ ）
A.凡是放热反应都是能正向自发进行的反应，而吸热反应都是不能正向自发进行的反应
B.自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C.熵增加且放热的反应一定是自发反应
D.非自发反应在任何条件下都不能发生
3.反应2AB（g）C（g）＋3D（g）在高温时能正向自发进行，反应后体系中物质的总能量升高，则该反应的ΔH、ΔS应为（ ）
A.ΔH＜0，ΔS＞0
B.ΔH＜0，ΔS＜0
C.ΔH＞0，ΔS＞0
D.ΔH＞0，ΔS＜0
4.反应CH3OH（l）＋NH3（g）CH3NH2（g）＋H2O（g）在某温度时才能自发向右进行，若该反应的ΔH＝＋17 kJ·mol－1，｜ΔH－TΔS｜＝17 kJ·mol－1，则下列关系中正确的是（ ）
A.ΔS＞0，ΔH－TΔS＜0
B.ΔS＜0，ΔH－TΔS＞0
C.ΔS＞0，ΔH－TΔS＞0
D.ΔS＜0，ΔH－TΔS＜0
5.（2025·福建福州高二质检）现有反应CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g） ΔH＞0，下列有关说法正确的是（ ）
A.ΔH＞0的化学反应一定不能自发进行
B.该反应熵增大（即ΔS＞0）
C.该反应在任何条件下一定能自发
D.自发过程一定使体系的熵增大
6.在图甲中的A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开（如图乙所示），两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是（ ）
A.此过程为无序程度小向无序程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程
B.此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C.此过程从有序到无序，混乱度增大
D.此过程是自发可逆的
7.下列说法错误的是（ ）
A.放热过程（ΔH＜0）或熵增加（ΔS＞0）的过程一定是自发的
B.1 mol H2O在不同状态时的值：S[H2O（s）]＜S[H2O（g）]
C.食物在常温下变质是自发进行的
D.自发反应2H2（g）＋O2（g）2H2O（l） ΔH＜0可用焓判据来解释
8.下列有关反应进行方向的说法正确的是（ ）
A.NH3（g）和HCl（g）反应生成NH4Cl，ΔS＞0
B.反应NH4HCO3（s）NH3（g）＋H2O（g）＋CO2（g） ΔH＝＋185.57 kJ·mol－1能自发进行，原因是体系从有序自发地转变为无序的倾向
C.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反应自发性的判据
D.在其他条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
9.下列说法正确的是（ ）
A.反应2Mg（s）＋CO2（g）C（s）＋2MgO（s）能正向自发进行，则该反应的ΔH＜0
B.ΔH＜0、ΔS＜0的反应在高温条件下能正向自发进行
C.反应CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g）的ΔS＜0
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
10.下列内容与结论不对应的是（ ）
选项 内容 结论
A H2O（g）变成H2O（l） 该过程的ΔS＜0
B 硝酸铵溶于水可正向自发进行 因为ΔS＞0
C 一个反应的ΔH＞0、ΔS＜0 该反应一定能正向自发进行
D H2（g）＋F2（g）2HF（g）的ΔH＝－271 kJ·mol－1、ΔS＝ 8 J·mol－1·K－1 该反应在任何温度下均可正向自发进行
11.神舟十八号载人飞船运载火箭使用偏二甲肼作为燃料、四氧化二氮作助燃剂，热化学方程式为C2H8N2（l）＋2N2O4（l）3N2（g）＋2CO2（g）＋4H2O（g） ΔH，下列有关说法正确的是（ ）
A.该反应的ΔH＞0，ΔS＞0
B.该反应在任意温度都能自发进行
C.若生成液态水，ΔH变大
D.火箭发射过程中，该反应中的化学能全部转化为动能
12.“卷帘何事看新月，一夜霜寒木叶秋。”每年公历10月23日左右，是二十四节气中的霜降，也是秋季的最后一个节气。下列化学反应的熵变、焓变和自发性与霜降过程一致的是（ ）
A.2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）
B.2H2O2（aq）2H2O（l）＋O2（g）
C.C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g）
D.Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl（s）BaCl2（s）＋2NH3（g）＋10H2O（l）
13.某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。
①酸性：H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4
②氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合
③由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图
请回答：
（1）H2与硫的化合反应 （填“放出”或“吸收”）热量。
（2）已知H2Te分解反应的ΔS＞0，请解释为什么Te和H2不能直接化合？ 。
（3）上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是 （填序号）。
第1节 化学反应的方向
1.B A项，气态水变为液态水，是物质的状态发生变化，不是化学反应；B项，氨气的氧化反应为放热反应，即ΔH＜0，且该反应为气体分子数增多的反应，因此为熵增，即ΔS＞0；C项，浓硫酸溶于水是放热过程，并非是发生了化学反应；D项，二氧化硫的氧化反应为放热反应，即ΔH＜0，但该反应为气体分子数减小的反应，因此为熵减，即ΔS＜0。
2.C 一个反应的ΔH－TΔS＜0则是自发的，可看出ΔH和ΔS都对反应有影响，不能由单方面决定，A、B错误；熵增加即ΔS＞0，放热反应的ΔH＜0，代入公式得ΔH－TΔS＜0，故是自发反应，C正确；非自发的反应，可以通过改变条件，使ΔH、T、ΔS发生改变，从而使ΔH－TΔS＜0，使反应可以正向自发进行，D错误。
3.C 该反应中气体的物质的量增加，ΔS＞0。反应后体系中物质的总能量升高，说明正反应是吸热反应，ΔH＞0。
4.A ΔH＝＋17 kJ·mol－1＞0，ΔS＞0，在某温度时能自发向右进行，｜ΔH－TΔS｜＝17 kJ·mol－1，只有ΔH－TΔS＝－17 kJ·mol－1＜0。
5.B ΔH＞0的化学反应也可能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，A项错误；该反应气体物质的量增大，所以熵增大（即ΔS＞0），B项正确；该反应ΔH＞0，ΔS＞0，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，反应自发，在较高温度下自发进行，C项错误；ΔH－TΔS＜0，自发过程可能使体系的熵增大，也可能使体系的熵减小，D项错误。
6.D 由题意知ΔH＝0，ΔS＞0，知该过程ΔH－TΔS＜0是正向自发的，而逆过程ΔS＜0，ΔH－TΔS＞0，不能自发进行，所以D不正确。
7.A 放热过程（ΔH＜0）或熵增加（ΔS＞0）的过程不一定是自发的，只有满足ΔH－TΔS＜0的过程才是自发的，A错误；同一物质的熵值：固态＜液态＜气态，B正确；常温下，食物容易腐败变质，说明食物在常温下变质是自发进行的反应，C正确；反应2H2（g）＋O2（g）2H2O（l） ΔH＜0，是放热反应，且该反应熵值减小，ΔS＜0，该反应能够自发，所以应该用焓判据来解释，D正确。
8.B NH3（g）和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，A项错误；NH4HCO3分解反应虽是吸热反应，但生成气体，属于熵增大的反应，可用熵判据解释，B项正确；根据熵变或焓变单独判断反应进行的方向是不全面的，复合判据可以更准确地判断所有反应进行的方向，C项错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应进行的方向，D项错误。
9.A 反应物中有气体，反应产物中没有气体，则ΔS＜0，若要使反应正向自发进行，ΔH－TΔS＜0，则ΔH必须小于0，A项正确；根据ΔH－TΔS＜0时，反应能正向自发进行，则ΔH＜0、ΔS＜0的反应在高温条件下不能正向自发进行，B项错误；反应物中无气体，反应产物中有气体，则ΔS＞0，C项错误；同一物质不同状态的熵值：气体＞液体＞固体，D项错误。
10.C A项，H2O（g）变成H2O（l），气体总分子数减小，则有ΔS＜0；B项，硝酸铵溶于水是一个可正向自发进行的吸热过程，硝酸铵发生电离：NH4NO3N＋N，自由移动的离子数目增多，则有ΔS＞0；C项，若一个反应的ΔH＞0、ΔS＜0，则有ΔH－TΔS＞0，则该反应一定不能正向自发进行；D项，反应H2（g）＋F2（g）2HF（g）的ΔH＜0、ΔS＞0，则有ΔH－TΔS＜0，该反应在任何温度下均可正向自发进行。
11.B 偏二甲肼作为燃料、四氧化二氮作助燃剂，因此该反应是放热反应，ΔH＜0，该反应是气体分子数增大的反应，因此ΔS＞0，A项错误；因为该反应的ΔH＜0，ΔS＞0，根据ΔH－TΔS＜0可以判断，该反应在任意温度都能自发进行，B项正确；因为气态水到液态水，放出热量，所以若生成液态水，放出热量增多，但是ΔH是负值，则ΔH变小，C项错误；火箭发射过程中，该反应中的化学能大部分转化为动能，部分转化为热能等，D项错误。
12.A 霜降是空气中的水蒸气凝结成冰的过程，是放热过程，并且由水蒸气变成固态水是熵减小的过程，即霜降过程是放热、熵减、自发进行的过程。2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）是一个熵减的放热反应，自发进行，A符合题意；2H2O2（aq）2H2O（l）＋O2（g）是一个熵增的放热反应，过氧化氢不稳定，易分解，自发进行，B不符合题意；C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）是一个熵增的吸热反应，高温下自发进行，C不符合题意； Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl（s）BaCl2（s）＋2NH3（g）＋10H2O（l）是一个熵增的吸热反应，自发进行，D不符合题意。
13.（1）放出
（2）因为化合时ΔH＞0、ΔS＜0，反应不能正向自发进行
（3）①②③
解析：（1）由图示可知H2与硫的化合反应ΔH＜0，故为放热反应。
（2）由图示可知H2与Te的化合反应ΔH＞0，H2Te分解时ΔS＞0，反应不能正向自发进行。
1 / 3第1节 化学反应的方向
学习目标
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 化学反应方向的判断
1.反应焓变与反应方向
（1）反应焓变与反应方向的关系
（2）结论
反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是 因素。
2.反应熵变与反应方向
（1）熵与熵变
熵 概念 描述体系的 的物理量，其符号为S，单位是
意义 熵值越大，体系无序程度越大
影响因素 不同物质：相同条件下不同物质具有不同的熵值，分子结构越复杂，熵值越 ； 同一物质：S（g） S（l） S（s）
熵 变 概念 反应产物的总熵与反应物的总熵之差，符号为ΔS
正负判断依据 气体体积增大的反应，ΔS 0 气体体积减小的反应，ΔS 0
熵变与反应方向 熵 有利于反应的自发进行 某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行
（2）结论
熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是 因素。
3.用焓变与熵变综合判断反应方向
（1）判断依据
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为 。
ΔH－TΔS 0，反应正向能自发进行；
ΔH－TΔS 0，反应达到平衡状态；
ΔH－TΔS 0，反应正向不能自发进行。
该判据指出的是化学反应正向自发进行的 。
（2）一般规律
① 一定能正向自发进行。
② 一定不能正向自发进行。
③当焓变和熵变相差悬殊时，可能某一个因素占主导地位。
【探究活动】
石灰石的煅烧是石灰石菱形晶格结构重新结晶转化为石灰的立方晶格结构的变化过程。
已知在298 K、101 kPa时石灰石分解反应：CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g） ΔH＝＋178.3 kJ·mol－1 ΔS＝＋160.4 J·mol－1·K－1。
交流讨论
1.常温下该反应能否自发进行？
2.据反应数据分析，温度能否成为反应方向的决定因素？
3.该反应自发进行的最低温度是多少？
【归纳总结】
化学反应方向的判据
（1）判据
（2）规律
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。
1.2024年7月受台风“格美”的影响，我国部分地区下起了冰雹。下列有关水蒸气变成冰雹的过程中焓变和熵变的判断正确的是（ ）
A.ΔH＜0、ΔS＜0
B.ΔH＞0、ΔS＜0
C.ΔH＜0、ΔS＝0
D.ΔH＞0、ΔS＞0
2.（2025·安徽蚌埠高二质检）工业上利用CO2制备CH3OH的原理是CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH＝－48.97 kJ·mol－1 ΔS＝－177.16 J·mol－1·K－1，该正反应在下列温度下不能自发进行的是（ ）
A.300 K B.270 K
C.250 K D.200 K
3.有A、B、C、D四个反应：
反应 ΔH/（kJ·mol－1） ΔS/（J·mol－1·K－1）
A ＋10.5 ＋30.0
B ＋1.80 －113.0
C －126 ＋84.0
D －11.7 －105.0
（1）在任何温度下都能自发进行的反应是 。
（2）任何温度下都不能自发进行的反应是 。
（3）另两个反应中，在温度高于 ℃时可自发进行的反应是 。
（4）在温度低于 ℃时可自发进行的反应是 。
1.25 ℃、1×105 Pa时，反应2N2O5（g）4NO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1正向自发进行的原因是（ ）
A.是吸热反应
B.是放热反应
C.是熵减小的反应
D.熵增效应大于能量效应
2.下列反应在任何温度下一定不能自发进行的是（ ）
A.2H2O2（l）2H2O（l）＋O2（g） ΔH＜0
B.NH3（g）＋HCl（g）NH4Cl（s）ΔH＜0
C.CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g）ΔH＞0
D.2CO（g）2C（s）＋O2（g） ΔH＞0
3.（2025·河南郑州高二检测）已知反应C2H6（g）＋2CO2（g）4CO（g）＋3H2（g），该反应高温下能自发进行，则有关该反应的ΔH、ΔS判断正确的是（ ）
A.ΔH＜0，ΔS＞0 B.ΔH＞0，ΔS＞0
C.ΔH＞0，ΔS＜0 D.ΔH＜0，ΔS＜0
4.以下自发过程可用焓判据来解释的是（ ）
A.硝酸铵自发溶于水
B.2N2O5（g）4NO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1
C.（NH4）2CO3（s）NH4HCO3（s）＋NH3（g） ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1
D.2H2（g）＋O2（g）2H2O（l） ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
5.“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。“低碳经济”提出的大背景，是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻考验。
（1）实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g），如图表示该反应过程中能量（单位为kJ·mol－1）的变化：
则该反应的ΔH 0，ΔS 0。
（2）二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2（g）2CO（g）＋O2（g），该反应的ΔH （填“＞”“＜”或“＝”，下同）0，ΔS 0，在低温下，该反应 （填“能”或“不能”）自发进行。
第1节 化学反应的方向
知识点
1.（1）放热 吸热 （2）唯一 2.（1）无序程度
J·mol－1·K－1 大 ＞ ＞ ＞ ＜ 增加 （2）唯一 3.（1）ΔH－TΔS ＜ ＝ ＞ 趋势 （2）①放热的熵增加反应 ②吸热的熵减小反应
探究活动
1.提示：ΔH－TΔS＝＋178.3 kJ·mol－1－298 K×160.4×10－3 kJ·mol－1·K－1≈＋130.5 kJ·mol－1＞0，所以常温下该反应不能自发进行。
2.提示：因为该反应ΔH＞0、ΔS＞0，所以根据ΔH－TΔS可知，在温度较高的时候，反应可能正向自发进行。
3.提示：ΔH－TΔS＜0时，反应可自发进行，则T＞＝≈1 111.6 K。
对点训练
1.A 水汽变成冰雹的过程中放热，ΔH＜0，气体变成固体，混乱度减小，ΔS＜0。
2.A 根据自发进行的条件，自由能ΔG＝ΔH－TΔS＝－48.97－（－0.177 16）T＜0，解得T＜276.4 K，选A。
3.（1）C （2）B （3）77 A （4）－161.6 D
解析：放热的熵增加反应在任何温度下都能自发进行，吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行；放热的熵减反应在低温下能自发进行，吸热的熵增反应在高温下可以自发进行，具体温度可以根据ΔH－TΔS＝0计算出来。反应C在任何温度下均能自发进行，反应B在任何温度下均不能自发进行。反应A若能自发进行，则ΔH－TΔS＝＋10.5 kJ·mol－1－T×30.0×10－3 kJ·mol－1·K－1＜0，故T＞350 K，即温度需高于77 ℃；反应D若能自发进行，则ΔH－TΔS＝－11.7 kJ·mol－1－T×（－105.0）×10－3 kJ·mol－1·K－1＜0，故T＜111.4 K，即温度需低于－161.6 ℃。
【随堂演练】
1.D 该反应是吸热反应，根据焓判据是不能正向自发进行的，说明该反应之所以能够正向自发进行是由于熵增效应，并且熵增效应大于能量效应。
2.D 根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自发进行分析。A项，该反应的ΔH＜0，ΔS＞0，在任何温度下都能自发进行；B项，该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，在低温时能自发进行；C项，该反应的ΔH＞0，ΔS＞0，在高温时能自发进行；D项，该反应的ΔH＞0，ΔS＜0，在任何温度下都不能自发进行。
3.B 根据反应方程式可知，该反应是气体体积增加，混乱度增大，即ΔS＞0，该反应高温下能正向自发进行，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自发进行分析，推出ΔH＞0。
4.D 焓判据能够说明放热反应为自发反应，而A、B、C三个自发过程均为吸热过程，显然不能单用焓判据来解释。只有D项可以用焓判据解释。
5.（1）＜ ＜ （2）＞ ＞ 不能
解析：（1）根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于反应产物的总能量，反应放热，ΔH＜0；该反应发生后气体的物质的量减小，ΔS＜0。该反应在低温下能够自发进行。（2）题给反应是分解反应，且CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即ΔH＞0，因反应后气体的物质的量增大，所以ΔS＞0。ΔH－TΔS＜0时，反应可自发进行，所以在低温下，该反应不能自发进行。
2 / 2(共51张PPT)
第1节 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。
学习目标
目 录
知识点 化学反应方向的判断
随堂演练
课时作业
知识点
化学反应方向的判断
1. 反应焓变与反应方向
（1）反应焓变与反应方向的关系
（2）结论
反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是 因素。
唯一
2. 反应熵变与反应方向
（1）熵与熵变
熵 概念 描述体系的 的物理量，其符号为S，单位
是
意义 熵值越大，体系无序程度越大
影响 因素 不同物质：相同条件下不同物质具有不同的熵值，分子结构
越复杂，熵值越 ；
同一物质：S（g） S（l） S（s）
无序程度
J·mol－1·K－1
大
＞
＞
熵 变 概念 反应产物的总熵与反应物的总熵之差，符号为ΔS
正负判断
依据 气体体积增大的反应，ΔS 0
气体体积减小的反应，ΔS 0
熵变与反
应方向 熵 有利于反应的自发进行某些熵减小的反应在一定
条件下也能自发进行
（2）结论
熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是 因素。
＞
＜
增加
唯一
3. 用焓变与熵变综合判断反应方向
（1）判断依据
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向是
反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为 。
ΔH－TΔS 0，反应正向能自发进行；
ΔH－TΔS 0，反应达到平衡状态；
ΔH－TΔS 0，反应正向不能自发进行。
该判据指出的是化学反应正向自发进行的 。
（2）一般规律
① 一定能正向自发进行。
② 一定不能正向自发进行。
③当焓变和熵变相差悬殊时，可能某一个因素占主导地位。
ΔH－TΔS
＜
＝
＞
趋势
放热的熵增加反应
吸热的熵减小反应
【探究活动】
石灰石的煅烧是石灰石菱形晶格结构重新结晶转化为石灰的立方晶格结
构的变化过程。
已知在298 K、101 kPa时石灰石分解反应：CaCO3（s） CaO（s）＋
CO2（g） ΔH＝＋178.3 kJ·mol－1 ΔS＝＋160.4 J·mol－1·K－1。
交流讨论
1. 常温下该反应能否自发进行？
提示：ΔH－TΔS＝＋178.3 kJ·mol－1－298 K×160.4×10－3 kJ·mol－1·K－
1≈＋130.5 kJ·mol－1＞0，所以常温下该反应不能自发进行。
2. 据反应数据分析，温度能否成为反应方向的决定因素？
提示：因为该反应ΔH＞0、ΔS＞0，所以根据ΔH－TΔS可知，在温度较
高的时候，反应可能正向自发进行。
3. 该反应自发进行的最低温度是多少？
提示：ΔH－TΔS＜0时，反应可自发进行，则T＞ ＝
≈1 111.6 K。
【归纳总结】
化学反应方向的判据
（1）判据
（2）规律
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向
ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。
1. 2024年7月受台风“格美”的影响，我国部分地区下起了冰雹。下列有
关水蒸气变成冰雹的过程中焓变和熵变的判断正确的是（ ）
A. ΔH＜0、ΔS＜0 B. ΔH＞0、ΔS＜0
C. ΔH＜0、ΔS＝0 D. ΔH＞0、ΔS＞0
解析：水汽变成冰雹的过程中放热，ΔH＜0，气体变成固体，混乱度
减小，ΔS＜0。
√
2. （2025·安徽蚌埠高二质检）工业上利用CO2制备CH3OH的原理是CO2
（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH＝－48.97 kJ·mol－1
ΔS＝－177.16 J·mol－1·K－1，该正反应在下列温度下不能自发进行的是
（ ）
A. 300 K B. 270 K
C. 250 K D. 200 K
解析： 根据自发进行的条件，自由能ΔG＝ΔH－TΔS＝－48.97－
（－0.177 16）T＜0，解得T＜276.4 K，选A。
√
3. 有A、B、C、D四个反应：
反应 ΔH/（kJ·mol－1） ΔS/（J·mol－1·K－1）
A ＋10.5 ＋30.0
B ＋1.80 －113.0
C －126 ＋84.0
D －11.7 －105.0
（1）在任何温度下都能自发进行的反应是 。
（2）任何温度下都不能自发进行的反应是 。
（3）另两个反应中，在温度高于 ℃时可自发进行的反应是 。
C
B
77
A
（4）在温度低于 ℃时可自发进行的反应是 。
－161.6
D
解析：放热的熵增加反应在任何温度下都能自发进行，吸热的熵减反应在
任何温度下都不能自发进行；放热的熵减反应在低温下能自发进行，吸热
的熵增反应在高温下可以自发进行，具体温度可以根据ΔH－TΔS＝0计算
出来。反应C在任何温度下均能自发进行，反应B在任何温度下均不能自发
进行。反应A若能自发进行，则ΔH－TΔS＝＋10.5 kJ·mol－1－
T×30.0×10－3 kJ·mol－1·K－1＜0，故T＞350 K，即温度需高于77 ℃；反
应D若能自发进行，则ΔH－TΔS＝－11.7 kJ·mol－1－T×（－105.0）
×10－3 kJ·mol－1·K－1＜0，故T＜111.4 K，即温度需低于－161.6 ℃。
随堂演练
1.25 ℃、1×105 Pa时，反应2N2O5（g） 4NO2（g）＋O2（g） ΔH
＝＋56.7 kJ·mol－1正向自发进行的原因是（ ）
A. 是吸热反应
B. 是放热反应
C. 是熵减小的反应
D. 熵增效应大于能量效应
解析：该反应是吸热反应，根据焓判据是不能正向自发进行的，说明该反应之所以能够正向自发进行是由于熵增效应，并且熵增效应大于能量效应。
√
2. 下列反应在任何温度下一定不能自发进行的是（ ）
A. 2H2O2（l） 2H2O（l）＋O2（g） ΔH＜0
B. NH3（g）＋HCl（g） NH4Cl（s）ΔH＜0
C. CaCO3（s） CaO（s）＋CO2（g）ΔH＞0
D. 2CO（g） 2C（s）＋O2（g） ΔH＞0
√
解析： 根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自发进行分析。A项，该反应的
ΔH＜0，ΔS＞0，在任何温度下都能自发进行；B项，该反应的ΔH＜
0，ΔS＜0，在低温时能自发进行；C项，该反应的ΔH＞0，ΔS＞0，在
高温时能自发进行；D项，该反应的ΔH＞0，ΔS＜0，在任何温度下都
不能自发进行。
3. （2025·河南郑州高二检测）已知反应C2H6（g）＋2CO2（g） 4CO
（g）＋3H2（g），该反应高温下能自发进行，则有关该反应的ΔH、ΔS
判断正确的是（ ）
A. ΔH＜0，ΔS＞0 B. ΔH＞0，ΔS＞0
C. ΔH＞0，ΔS＜0 D. ΔH＜0，ΔS＜0
解析： 根据反应方程式可知，该反应是气体体积增加，混乱度增大，
即ΔS＞0，该反应高温下能正向自发进行，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自
发进行分析，推出ΔH＞0。
√
4. 以下自发过程可用焓判据来解释的是（ ）
A. 硝酸铵自发溶于水
B. 2N2O5（g） 4NO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1
C. （NH4）2CO3（s） NH4HCO3（s）＋NH3（g） ΔH＝＋74.9
kJ·mol－1
D. 2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l） ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
解析：焓判据能够说明放热反应为自发反应，而A、B、C三个自发过程均为吸热过程，显然不能单用焓判据来解释。只有D项可以用焓判据解释。
√
5. “低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。“低碳
经济”提出的大背景，是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻考验。
（1）实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转
化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一
定条件下发生反应：CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g），如
图表示该反应过程中能量（单位为kJ·mol－1）的变化：
则该反应的ΔH 0，ΔS 0。
＜
＜
解析：根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于反应产物的总能量，反应放热，ΔH＜0；该反应发生后气体的物质的量减
小，ΔS＜0。该反应在低温下能够自发进行。
（2）二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。用钌
的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2
（g） 2CO（g）＋O2（g），该反应的ΔH （填“＞”“＜”或
“＝”，下同）0，ΔS 0，在低温下，该反应 （填“能”或
“不能”）自发进行。
解析：题给反应是分解反应，且CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即ΔH＞0，因反应后气体的物质的量增大，所以ΔS＞0。ΔH－TΔS＜0时，反应可自发进行，所以在低温下，该反应不能自发进行。
＞
＞
不能
课时作业
1. （2025·浙江台州高二检测）下列属于化学反应ΔH＜0且ΔS＞0的是
（ ）
A. H2O（g） H2O（l）
B. 4NH3（g）＋5O2（g） 4NO（g）＋6H2O（g）
C. 浓硫酸稀释
D. 2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）
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解析： A项，气态水变为液态水，是物质的状态发生变化，不是化学反
应；B项，氨气的氧化反应为放热反应，即ΔH＜0，且该反应为气体分子
数增多的反应，因此为熵增，即ΔS＞0；C项，浓硫酸溶于水是放热过
程，并非是发生了化学反应；D项，二氧化硫的氧化反应为放热反应，即
ΔH＜0，但该反应为气体分子数减小的反应，因此为熵减，即ΔS＜0。
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2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 凡是放热反应都是能正向自发进行的反应，而吸热反应都是不能正向
自发进行的反应
B. 自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
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解析： 一个反应的ΔH－TΔS＜0则是自发的，可看出ΔH和ΔS都对反
应有影响，不能由单方面决定，A、B错误；熵增加即ΔS＞0，放热反应的
ΔH＜0，代入公式得ΔH－TΔS＜0，故是自发反应，C正确；非自发的反
应，可以通过改变条件，使ΔH、T、ΔS发生改变，从而使ΔH－TΔS＜
0，使反应可以正向自发进行，D错误。
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3. 反应2AB（g） C（g）＋3D（g）在高温时能正向自发进行，反应
后体系中物质的总能量升高，则该反应的ΔH、ΔS应为（ ）
A. ΔH＜0，ΔS＞0 B. ΔH＜0，ΔS＜0
C. ΔH＞0，ΔS＞0 D. ΔH＞0，ΔS＜0
解析： 该反应中气体的物质的量增加，ΔS＞0。反应后体系中物质的
总能量升高，说明正反应是吸热反应，ΔH＞0。
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4. 反应CH3OH（l）＋NH3（g） CH3NH2（g）＋H2O（g）在某温度时
才能自发向右进行，若该反应的ΔH＝＋17 kJ·mol－1，｜ΔH－TΔS｜＝
17 kJ·mol－1，则下列关系中正确的是（ ）
A. ΔS＞0，ΔH－TΔS＜0
B. ΔS＜0，ΔH－TΔS＞0
C. ΔS＞0，ΔH－TΔS＞0
D. ΔS＜0，ΔH－TΔS＜0
解析： ΔH＝＋17 kJ·mol－1＞0，ΔS＞0，在某温度时能自发向右进
行，｜ΔH－TΔS｜＝17 kJ·mol－1，只有ΔH－TΔS＝－17 kJ·mol－1＜0。
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5. （2025·福建福州高二质检）现有反应CH4（g）＋CO2（g） 2CO
（g）＋2H2（g） ΔH＞0，下列有关说法正确的是（ ）
A. ΔH＞0的化学反应一定不能自发进行
B. 该反应熵增大（即ΔS＞0）
C. 该反应在任何条件下一定能自发
D. 自发过程一定使体系的熵增大
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解析： ΔH＞0的化学反应也可能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵
的反应，A项错误；该反应气体物质的量增大，所以熵增大（即ΔS＞
0），B项正确；该反应ΔH＞0，ΔS＞0，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，反应自
发，在较高温度下自发进行，C项错误；ΔH－TΔS＜0，自发过程可能使
体系的熵增大，也可能使体系的熵减小，D项错误。
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6. 在图甲中的A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开（如图乙所示），两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是（ ）
A. 此过程为无序程度小向无序程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程
B. 此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C. 此过程从有序到无序，混乱度增大
D. 此过程是自发可逆的
√
解析： 由题意知ΔH＝0，ΔS＞0，知该过程ΔH－TΔS＜0是正向自发
的，而逆过程ΔS＜0，ΔH－TΔS＞0，不能自发进行，所以D不正确。
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7. 下列说法错误的是（ ）
A. 放热过程（ΔH＜0）或熵增加（ΔS＞0）的过程一定是自发的
B. 1 mol H2O在不同状态时的值：S[H2O（s）]＜S[H2O（g）]
C. 食物在常温下变质是自发进行的
D. 自发反应2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l） ΔH＜0可用焓判据来解释
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解析： 放热过程（ΔH＜0）或熵增加（ΔS＞0）的过程不一定是自发
的，只有满足ΔH－TΔS＜0的过程才是自发的，A错误；同一物质的熵
值：固态＜液态＜气态，B正确；常温下，食物容易腐败变质，说明食物
在常温下变质是自发进行的反应，C正确；反应2H2（g）＋O2（g）
2H2O（l） ΔH＜0，是放热反应，且该反应熵值减小，ΔS＜0，该反应
能够自发，所以应该用焓判据来解释，D正确。
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8. 下列有关反应进行方向的说法正确的是（ ）
A. NH3（g）和HCl（g）反应生成NH4Cl，ΔS＞0
B. 反应NH4HCO3（s） NH3（g）＋H2O（g）＋CO2（g） ΔH＝＋
185.57 kJ·mol－1能自发进行，原因是体系从有序自发地转变为无序的 倾向
C. 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
为反应自发性的判据
D. 在其他条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
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解析： NH3（g）和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，A项错误；NH4HCO3分解反应虽是吸
热反应，但生成气体，属于熵增大的反应，可用熵判据解释，B项正确；
根据熵变或焓变单独判断反应进行的方向是不全面的，复合判据可以更准
确地判断所有反应进行的方向，C项错误；使用催化剂只能降低反应的活
化能，不能改变反应进行的方向，D项错误。
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9. 下列说法正确的是（ ）
A. 反应2Mg（s）＋CO2（g） C（s）＋2MgO（s）能正向自发进行，
则该反应的ΔH＜0
B. ΔH＜0、ΔS＜0的反应在高温条件下能正向自发进行
C. 反应CaCO3（s） CaO（s）＋CO2（g）的ΔS＜0
D. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
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解析： 反应物中有气体，反应产物中没有气体，则ΔS＜0，若要使反
应正向自发进行，ΔH－TΔS＜0，则ΔH必须小于0，A项正确；根据ΔH
－TΔS＜0时，反应能正向自发进行，则ΔH＜0、ΔS＜0的反应在高温条
件下不能正向自发进行，B项错误；反应物中无气体，反应产物中有气
体，则ΔS＞0，C项错误；同一物质不同状态的熵值：气体＞液体＞固
体，D项错误。
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10. 下列内容与结论不对应的是（ ）
选项 内容 结论
A H2O（g）变成H2O（l） 该过程的ΔS＜0
B 硝酸铵溶于水可正向自发进行 因为ΔS＞0
C 一个反应的ΔH＞0、ΔS＜0 该反应一定能正向自发
进行
D H2（g）＋F2（g） 2HF（g）的ΔH＝
－271 kJ·mol－1、ΔS＝ 8 J·mol－1·K－1 该反应在任何温度下均
可正向自发进行
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解析： A项，H2O（g）变成H2O（l），气体总分子数减小，则有ΔS＜
0；B项，硝酸铵溶于水是一个可正向自发进行的吸热过程，硝酸铵发生电
离：NH4NO3 N ＋N ，自由移动的离子数目增多，则有ΔS＞
0；C项，若一个反应的ΔH＞0、ΔS＜0，则有ΔH－TΔS＞0，则该反应
一定不能正向自发进行；D项，反应H2（g）＋F2（g） 2HF（g）的
ΔH＜0、ΔS＞0，则有ΔH－TΔS＜0，该反应在任何温度下均可正向自发
进行。
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11. 神舟十八号载人飞船运载火箭使用偏二甲肼作为燃料、四氧化二氮作
助燃剂，热化学方程式为C2H8N2（l）＋2N2O4（l） 3N2（g）＋2CO2
（g）＋4H2O（g） ΔH，下列有关说法正确的是（ ）
A. 该反应的ΔH＞0，ΔS＞0
B. 该反应在任意温度都能自发进行
C. 若生成液态水，ΔH变大
D. 火箭发射过程中，该反应中的化学能全部转化为动能
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解析： 偏二甲肼作为燃料、四氧化二氮作助燃剂，因此该反应是放热
反应，ΔH＜0，该反应是气体分子数增大的反应，因此ΔS＞0，A项错
误；因为该反应的ΔH＜0，ΔS＞0，根据ΔH－TΔS＜0可以判断，该反应
在任意温度都能自发进行，B项正确；因为气态水到液态水，放出热量，
所以若生成液态水，放出热量增多，但是ΔH是负值，则ΔH变小，C项错
误；火箭发射过程中，该反应中的化学能大部分转化为动能，部分转化为
热能等，D项错误。
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12. “卷帘何事看新月，一夜霜寒木叶秋。”每年公历10月23日左右，是
二十四节气中的霜降，也是秋季的最后一个节气。下列化学反应的熵变、
焓变和自发性与霜降过程一致的是（ ）
A. 2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l）
B. 2H2O2（aq） 2H2O（l）＋O2（g）
C. C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g）
D. Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl（s） BaCl2（s）＋2NH3（g）＋
10H2O（l）
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解析： 霜降是空气中的水蒸气凝结成冰的过程，是放热过程，并且由
水蒸气变成固态水是熵减小的过程，即霜降过程是放热、熵减、自发进行
的过程。2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l）是一个熵减的放热反应，自发
进行，A符合题意；2H2O2（aq） 2H2O（l）＋O2（g）是一个熵增的
放热反应，过氧化氢不稳定，易分解，自发进行，B不符合题意；C（s）
＋H2O（g） CO（g）＋H2（g）是一个熵增的吸热反应，高温下自发进
行，C不符合题意； Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl（s） BaCl2（s）
＋2NH3（g）＋10H2O（l）是一个熵增的吸热反应，自发进行，D不符合
题意。
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13. 某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。
①酸性：H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4
②氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合
③由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图
请回答：
（1）H2与硫的化合反应 （填“放出”或“吸收”）热量。
解析：由图示可知H2与硫的化合反应ΔH＜0，故为放热反应。
放出
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（2）已知H2Te分解反应的ΔS＞0，请解释为什么Te和H2不能直接化
合？ 。
因为化合时ΔH＞0、ΔS＜0，反应不能正向自发进行
解析：由图示可知H2与Te的化合反应ΔH＞0，H2Te分解时ΔS＞0，反应不
能正向自发进行。
（3）上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是
（填序号）。
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演示完毕 感谢观看
