文档内容
考点 24 化学反应的方向
(核心考点精讲精练)
一、3年真题考点分布
考点内容 考题统计
焓变与熵变 2022浙江1月选考20题，2分；2021浙江6月选考17题，2分；
2022辽宁卷18(1)题，13分；2022湖南卷17(1)题，14分；2021浙
反应自发性判断
江6月选考29(1)题，10分；2021•海南卷16(1)(2) 题，10分；
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
从近三年高考试题来看，主要考查：认识自然界中发生的一些自发过程，加强从物质的微观层面理解
反应过程中能量和混乱度变化的能力；了解焓变与熵变的含义，理解焓变、熵变与反应方向的关系；能综
合运用焓变与熵变判断反应进行的方向。
【备考策略】
(1)了解自发过程和化学反应的自发性，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，能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行方
向的判断。
(3)根据ΔH-TΔS＜0判断的只是反应自发进行的可能性，具体的反应能否实际发生，还涉及化学反应
速率的问题
【命题预测】
预计2023年的高考仍然把化学反应进行方向判断融入反应原理综合题中。
考法 1 自发过程与自发反应
1．自发过程
(1)含义：在一定条件下，不用借助外力，就能自发进行的过程。
(2)特点
①能量角度：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者放热量)
②混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向
③具有方向性：即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发
进行2．自发反应
(1)定义：在给定条件下，可以自发地进行到显著程度的化学反应。如：食品腐败
(2)自发反应的特征
①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发，如：
食物在常温下会腐败，但是由腐败的食物变为食物是不可能自发进行的。
②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。如：煤炭在一定条件下会自发燃烧成低能量的二氧化
碳。
③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。如：老师离开教室后，学生在无约束的状态下会自发地由
有序的状态进入混乱的状态。
(1)自发反应不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等)；有的需要一定条件引发
反应，一旦反应后即可自发进行。如：碳的燃烧需要点燃。
(2)一般的，如果一个过程是自发的，则其逆过程就是非自发的。非自发过程要想发生，则必须对它做
功，如利用水泵可将水从低处抽向高出，通电可将水分解生成氢气和氧气。
(3)判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)所有自发进行的化学反应都是放热反应( )
(2)自发反应在任何条件下都能发生( )
(3)同一物质的固，液、气三种状态的熵值相同( )
(4)非自发过程在一定条件下可能变成自发过程( )
(5)需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程( )
答案：(1)× (2) × (3)× (4) √ (5)×
例1 下列不属于自发进行的变化是( )
A．红墨水加到清水使整杯水变红 B．冰在室温下融化成水
C．电解饱和食盐水 D．铁器在潮湿的空气中生锈
【答案】C
【解析】A项，扩散现象，是熵增加的自发过程，A不符合题意；B项，冰的熔点为0℃，水常温是液
体，冰在室温下融化成水，是熵增加的自发过程，B不符合题意；C项，电解饱和食盐水，是在外电场的
作用下强制发生的氧化还原反应，不是自发过程，C符合题意；D项，铁在潮湿的空气中生锈是发生了自
发的氧化还原反应，属于电化学腐蚀，是自发进行的化学过程，D不符合题意；故选C。例2 在常温常压下，下列属于自发过程的是( )
A．2C(s) + O (g) = 2CO(g)
2
B．NH Cl(s) = NH (g) + HCl(g)
4 3
C．CHCOOH(l) = CH COOH(s)
3 3
D．2Cr3＋(aq) + 3Cl (aq) + 7H O(l) = Cr O (aq) + 6Cl-(aq)+14H＋(aq)
2 2 2
【答案】A
【解析】A项，2C(s) + O (g) = 2CO(g)是熵增的放热反应，△H−T S<0，属于自发过程，故A选；B
2
项，NH
4
Cl(s) = NH
3
(g) + HCl(g)是熵增的吸热反应，温度较高时，△H−△T S<0，可以进行，故B不选；C
项，CH
3
COOH(l) = CH
3
COOH(s)是熵减的吸热现象，在常温常压下，不能△自发进行，故C不选；D项，氧
化性Cr O2-> Cl ，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性规律可知，2Cr3＋(aq) + 3Cl (aq) + 7H O(l) =
2 7 2 2 2
Cr O2- (aq) + 6Cl-(aq)+14H＋(aq)不能发生，故D不选；故选A。
2 7
对点1 下列说法正确的是( )
A．自发反应是指不需要条件就能发生的反应
B．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
C．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
D．常温下，反应C(s)+CO(g) 2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H＞0
2
【答案】D
【解析】A项，自发反应是指在一定温度和压强下，不需要外界帮助即可发生的化学反应，故A错误；
B项，非自发过程在一定条件下可能变为自发过程，如碳酸钙受热分解的反应是熵增的吸热反应，属于在
高温下进行的非自发过程，故B错误；C项，使用催化剂只能降低反应的活化能，加快反应速率，但不能
改变化学反应进行的方向，故C错误；D项，碳与二氧化碳生成一氧化碳的反应是熵增的吸热反应， 0，
故D正确；故选D。
对点2 下列说法中正确的是( )
A．铁在潮湿空气中生锈是自发过程
B．电解池的反应是属于自发反应
C．NH NO 溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程
4 3
D．非自发反应在任何条件下一定都不能发生
【答案】A
【解析】铁在潮湿空气中易生锈，故A正确；电解池的反应需要外界提供电能，电解池的反应不属于
自发反应，故B错误；NH NO 溶于水是自发过程，故C错误；非自发反应改变条件后有可能发生，故D
4 3
项错误。考法 2 熵变
1．熵
(1)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。
(2)特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。
(3)影响因素：①同一物质：S(高温)>S(低温)；S(g)>S(l)>S(s)；②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。③S(混合物)>S(纯净物)
2．熵变
(1)概念：反应产物总熵和反应物总熵之差。
(2)计算式：ΔS=∑S(反应产物)- ∑S(反应物)
3．熵判据
(1)对于确定的化学反应，在一定条件下，具有确定的熵变。
(2)熵变(ΔS)只与反应体系的始态和终态有关，与反应进行的途径无关。
(3)熵变(ΔS)是决定反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
(4)熵增加(ΔS>0)有利于反应的自发进行。
1．同一种物质由固态到液态、由液态到气态或自固态直接到气态的过程，是熵增加的过程，其熵变
为正值。
2．气态物质的物质的量增大的反应，是熵增加的反应，熵变通常是正值。
3．气态物质的物质的量减小的反应，是熵减小的反应，熵变通常是负值。
4．熵增加的反应有利于反应自发进行，但有些熵减少的反应也能自发进行。
例1 (2021•浙江6月选考，17)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )
A．1molCH (g)＜1molH (g) B．1molH O(g)＜2molH O(g)
4 2 2 2
C．1molH O(s)＞1molH O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑)
2 2
【答案】B
【解析】A项，CH(g)和H(g)物质的量相同，且均为气态，CH(g)含有的原子总数多，CH(g)的摩尔
4 2 4 4
质量大，所以熵值1molCH (g)＞1molH (g)，A错误；B项，相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越
4 2
大，所以熵值1molH O(g)＜2molH O(g)，B正确；C项，等量的同物质，熵值关系为：S(g)＞S(l)＞S(s)，
2 2
所以熵值1molH O(s)＜1molH O(l)，C错误；D项，从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结
2 2
构更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金刚石)＜1molC(s，石黑)，D错误；故选B。
例2 下列说法正确的是( )A．常温常压下，NaCO、CaCO 的溶解焓变相近，NaCO(s) 2Na+(aq)+CO 2-(aq) ΔS；
2 3 3 2 3 3 1
CaCO (s) Ca2+(aq)+CO 2-(aq) ΔS，则ΔS＞ΔS
3 3 2 1 2
B．NaCl(s)=NaCl (1) ΔS＜0
C．常温常压下，3O(g) 2O (g) ΔS＞0
2 3
D．常温常压下，2CO(g) C(s)+O (g) ΔS＞0
2
【答案】A
【解析】A项，溶解焓相近，主要由熵变决定反应方向，NaCO(s)更易溶解，所以ΔS＞ΔS，A正确；
2 3 1 2
B项，固体变为液体，混乱程度增大，ΔS＞，B错误；C项，气体分子数减少，混乱程度减小，ΔS＜0，C
错误；D项，反应前后，气体分子数减少，混乱程度减小，ΔS＜0，D错误；故选A。
对点1 下列反应△S>0的是( )
A．HCl(g)+NH (g)=NH Cl(s) B．2CO(g)=2C(s)+O (g)
3 4 2
C．N(g)+3H(g)=2NH (g) D．CaCO (s)=CaO(s)+CO (g)
2 2 3 3 2
【答案】D
【解析】A项，该反应为气体系数之和减小的反应，ΔS＜0，A不符合题意；B项，该反应为气体系数
之和减小的反应，ΔS＜0，B不符合题意；C项，该反应为气体系数之和减小的反应，ΔS＜0，C不符合题
意；D项，该反应为气体系数之和增大的反应，ΔS＞0，D符合题意；故选D。
对点2 下列对熵变的判断中不正确的是( )
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．CaCO (s)受热分解为CaO(s)和CO(g)：ΔS＞0
3 2
【答案】C
【解析】食盐溶于水是典型的熵增加过程；2C(s)＋O(g)===2CO(g)，气体的物质的量增大，为熵增大
2
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；CaCO (s)的分解产生了气体，为
3
熵增大的反应。
考法 3 化学反应进行方向的判据
1．焓判据
(1)放热过程中体系能量降低，ΔH ＜0 ，具有自发的倾向。
(2)实验发现，大多数放热反应是可以自发进行的。
例如：Zn(s) +CuSO (aq) =ZnSO (aq) +Cu(s) ΔH =-216.8kJ/mol
4 4
(3)有些吸热反应也可以自发进行，如Ba(OH) ·8H O晶体与NH Cl晶体的反应是吸热的，但是这个反
2 2 4
应却是可以自发进行的，故不能只根据放热或者吸热来判断化学反应的方向，焓变只是影响反应方向的一种因素。
2．熵判据
(1)熵的定义
描述体系混乱程度的物理量，一般用S表示。熵值越大，体系的混乱度越大 。
(2)熵的大小
同种物质的熵值与其存在状态有关， S(g)＞S(l)＞ S(s)。
(3)熵判据
体系的混乱度(即熵值)增加， ΔS＞0，反应有自发的倾向。
有些熵减的过程也能自发进行，如乙烯聚合为聚乙烯的反应，故熵变只是影响反应方向的一种因素。
3．复合判据(自由能ΔG)
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的其他功)，自由能的变化(符号为ΔG，
单位为kJ/mol) 综合反映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响：ΔG = ΔH-TΔS。这时，化学反应总是向
着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡。即：
当ΔG <0时，反应能自发进行；
当ΔG =0时，反应处于平衡状态；
当ΔG >0时，反应不能自发进行。
情况 焓变 熵变 自由能变化 反应能否自发进行
① ΔH＜0 ΔS＞0 ΔG＜0 能
② ΔH＞0 ΔS＜0 ΔG＞0 不能
③ ΔH＜0 ΔS＜0 无法判断 无法判断
④ ΔH＞0 ΔS＞0 无法判断 无法判断
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
ΔH ΔS ΔH－TΔS 反应情况
－ ＋ 永远是负值 在任何温度下均自发进行
＋ － 永远是正值 在任何温度下均非自发进行
＋ ＋ 低温为正，高温为负 低温时非自发，高温时自发
－ － 低温为负，高温为正 低温时自发，高温时非自发请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)ΔH<0，ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行( )
(2)一定温度下，反应MgCl (l) Mg(l)＋Cl(g)的ΔH>0、ΔS>0( )
2 2
(3)反应NH (g)＋HCl(g)===NHCl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0( )
3 4
(4)2NO(g)＋2CO(g)===N (g)＋2CO(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0( )
2 2
(5)SO (g)===S(g)＋O(g) ΔH>0，ΔS>0，该反应不能自发进行( )
2 2
(6)SO (g)＋2HS(g)===3S(s)＋2HO(l) ΔH<0，低温下能自发进行( )
2 2 2
(7)常温下，反应C(s)＋CO(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0( )
2
(8)在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向( )
(9)放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在
一定条件下也可自发进行( )
(10)NH HCO (g)===NH(g)＋HO(g)＋CO(g) ΔH＝185.57 kJ·mol－1能自发进行，原因是体系有自发
4 3 3 2 2
地向混乱度增加的方向转变的倾向( )
答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)× (9)√ (10)√
例1 下列说法正确的是( )
A．反应N(g)＋3H(g) 2NH (g)的ΔH<0，ΔS>0
2 2 3
B．反应2CO＋2NO===N ＋2CO 在常温下能自发进行，则反应的ΔH＞0，ΔS＜0
2 2
C．反应TiO(s)＋2Cl(g)===TiCl (g)＋O(g) ΔH>0能自发进行，其原因是ΔS>0
2 2 4 2
D．反应4Fe(s)＋3O(g)===2Fe O(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应
2 2 3
【答案】C
【解析】该反应的正反应为气体分子数减少的反应，ΔS<0，A项错误；从反应方程式中气体物质化学
计量系数来看，物质的量在减小，即熵减小，但反应能自发，则该反应是放热反应，ΔH<0，B项错误；一个吸热反应如果能自发进行，则该反应一定是熵增大反应，C项正确；该反应的气体分子数减小，即熵减
小，但反应能自发，说明反应一定为放热反应，D项错误。
例2 下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是( )
A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B．4Fe(OH) (s)+2HO(l)+O(g)=4Fe(OH) (s) ΔH=-444.3kJ·mol-1ΔS=-280.1J·mol-1·K-1在常温常压下能自
2 2 2 3
发进行
C．在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K)下则能自发
进行
D．放热过程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的过程一定是自发的
【答案】D
【解析】A项，反应自发进行的判断依据是ΔH-TΔS＜0，放热的自发过程中ΔH＜0，ΔS可能小于0
也可能大于0，所以放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程中ΔH＞0、ΔH-TΔS＜0，则ΔS
必须＞0，所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程，A正确；B项，常温下T=298K，则-444.3kJ•mol-1-
298K×(-280.1J•mol-1•K-1)=-366.8302kJ/mol＜0，即ΔH-TΔS＜0，所以该反应在常温常压能自发进行，B正确；
C项，碳酸钙分解的方程式为CaCO (s) CaO(s)+CO (g)，其中ΔH＞0，ΔS＞0，高温时才能满足反应自发
3 2
进行的条件ΔH-TΔS＜0，所以碳酸钙的⇌分解在室温下不能自发进行，但在较高温度(1200K)下能自发进行，
C正确；D项，当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发，仅ΔH＜0或ΔS＞0无法确保ΔG＜0，即不一定自发，D
错误；故选D。
对点1 下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A．2N(g)＋O(g)===2N O(g) ΔH＝163 kJ·mol－1
2 2 2
B．Ag(s)＋Cl(g)===AgCl(s) ΔH＝－127 kJ·mol－1
2
C．HgO(s)===Hg(l)＋O(g) ΔH＝91 kJ·mol－1
2
D．HO(l)===O(g)＋HO(l) ΔH＝－98 kJ·mol－1
2 2 2 2
【答案】D
【解析】对于A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔH－TΔS>0，即任何温度下反应都不能自发进行；
对于B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，即低温下反应能自发进行；对于C项，ΔH>0，
ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须升高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于
D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH－TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。
对点2 下表中内容与结论相对应的是( )
选项 内容 结论
A HO(g)变成HO(l) ΔS>0
2 2
B 硝酸铵溶于水可自发进行 该过程的ΔS>0
