题目性质：自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题，非真题原文，未取自任何题库、教辅或试卷；解析与采分点为教研整理，非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
判据只有一句：ΔG < 0 正向自发，ΔG = 0 平衡，ΔG > 0 正向不自发。而 ΔG = ΔH − TΔS 把温度放了进来，所以同一个反应在不同温度下方向可能翻转。令 ΔG = 0 得 T转 = ΔH/ΔS（须统一单位：ΔH 用 kJ/mol 时 ΔS 也要换成 kJ/(mol·K)）。
四类组合先摆好：ΔH<0、ΔS>0 任何温度自发；ΔH>0、ΔS<0 任何温度不自发；ΔH>0、ΔS>0 高温自发（T > T转）；ΔH<0、ΔS<0 低温自发（T < T转）。后两类才有转折温度。下面焓变、熵变与常数均为自编示意，全部经公式回代验证。
二、逐题精讲
题1
题1 转折温度与分段判断（含回代）
自编示意反应：A(g) → B(g) + C(g)，ΔH = +120.0 kJ/mol，ΔS = +150.0 J/(mol·K)。取 R = 8.314 J/(mol·K)。
(1) 统一单位并求转折温度 T转；(2) 分别计算 500 K 与 1000 K 时的 ΔG，判断正向自发性；(3) 由 ΔG° = −RT ln K 估算 1000 K 时的平衡常数 K，并回代验证符号一致。
解析
(1) 单位统一：ΔS = 150.0 J/(mol·K) = 0.1500 kJ/(mol·K)。令 ΔG = 0：T转 = ΔH/ΔS = 120.0 / 0.1500 = 800 K（约 527 ℃）。
本反应属 ΔH > 0、ΔS > 0（吸热、熵增，气体分子数 1 → 2），故高温自发：T > 800 K 时 ΔG < 0。写「先判组合再定哪一侧自发」是采分点。
(2) 分段计算：
T = 500 K：ΔG = 120.0 − 500×0.1500 = 120.0 − 75.0 = +45.0 kJ/mol > 0，正向不自发（逆向自发）。
T = 1000 K：ΔG = 120.0 − 1000×0.1500 = 120.0 − 150.0 = −30.0 kJ/mol < 0，正向自发。
T = 800 K：ΔG = 120.0 − 120.0 = 0，平衡 ✓ 三点与分段结论一致。
(3) 由 ΔG° 求 K：注意单位换成 J：ΔG° = −30.0 kJ/mol = −30000 J/mol。
ln K = −ΔG°/(RT) = 30000/(8.314×1000) = 30000/8314 ≈ 3.608 → K = e3.608 ≈ 36.9。
回代验证：K > 1 与 ΔG° < 0 一致（正向占优）✓；再代回 ΔG° = −RT ln K = −8.314×1000×3.608 ≈ −30000 J/mol = −30.0 kJ/mol ✓ 闭合。
若取 500 K：ln K = −45000/(8.314×500) = −10.825 → K ≈ 1.99×10⁻⁵ < 1，同样与 ΔG° > 0 一致 ✓。两温各验一次，符号逻辑就完整了。
答案 (1) T转 = 800 K（ΔS=0.1500 kJ/(mol·K)，ΔH>0/ΔS>0 高温自发）；(2) 500 K：ΔG=+45.0 kJ/mol 不自发；1000 K：ΔG=−30.0 kJ/mol 自发；800 K 平衡；(3) 1000 K 时 lnK≈3.608、K≈36.9，与 ΔG°<0 一致。
采分点 单位换算 1 分；T转 数值 2 分；组合判定 1 分；高温自发结论 1 分；两温度 ΔG 各 2 分；自发性判定各 1 分；800 K 平衡 1 分；lnK 公式与换算 2 分；K 数值 1 分；双向回代 2 分。
易错点 忘记把 ΔS 从 J 换成 kJ，得 T转=0.8 K 的荒谬值；把「高温自发」判成低温自发；ΔG°=−RTlnK 里 ΔG 用 kJ 却 R 用 J 导致量纲差 1000 倍；把 K<1 与 ΔG<0 配在一起；漏写 T=800 K 为平衡。
题2
题2 四类组合、催化剂与「方向」辨析
另给自编示意反应：D(g) + E(g) → F(g)，ΔH = −80.0 kJ/mol，ΔS = −200.0 J/(mol·K)。
(1) 求 T转 并判断在哪一段温度正向自发；(2) 列出 ΔH、ΔS 四种符号组合的自发性对照表；(3) 加入催化剂后，ΔH、ΔS、ΔG、K、T转 与反应速率分别变不变？说明为什么「催化剂不改变反应方向」。
解析
(1) ΔS = −0.2000 kJ/(mol·K)，T转 = ΔH/ΔS = (−80.0)/(−0.2000) = 400 K（两个负值相除得正）。本反应 ΔH < 0、ΔS < 0（放热、熵减，气体分子数 2 → 1），属低温自发：
T = 300 K：ΔG = −80.0 − 300×(−0.2000) = −80.0 + 60.0 = −20.0 kJ/mol < 0 ✓ 自发；
T = 500 K：ΔG = −80.0 + 100.0 = +20.0 kJ/mol > 0 不自发；T = 400 K 时 ΔG = 0 平衡 ✓。
与题1 对照：同为「有转折温度」，但一个高温自发、一个低温自发，方向由 ΔS 的符号决定。
(2) 四类组合对照表
| ΔH | ΔS | ΔG = ΔH − TΔS | 自发性 |
|---|---|---|---|
| < 0（放热） | > 0（熵增） | 恒为负 | 任何温度正向自发 |
| > 0（吸热） | < 0（熵减） | 恒为正 | 任何温度正向不自发 |
| > 0 | > 0 | 高温变负 | T > T转 自发（题1，800 K） |
| < 0 | < 0 | 低温变负 | T < T转 自发（本题，400 K） |
(3) 催化剂辨析，逐项写：
不变：ΔH、ΔS、ΔG°、平衡常数 K、转折温度 T转、平衡位置与转化率上限——它们都是状态函数/热力学量，只由始末态与温度决定。
变：反应速率增大（正、逆速率同等倍数增大），到达平衡所需时间缩短；活化能 Eₐ 降低。
为什么方向不变：催化剂只改路径、不改始末态，因此 ΔG 不变；又因正逆反应活化能被同等幅度降低，正逆速率常数按同一倍数变化，K = k正/k逆 保持不变。写「路径 vs 状态函数」与「正逆同倍加速、K 不变」两句，才是完整采分点；只写「催化剂只加快速率」给一半分。
边界补一句：催化剂能让一个「热力学上自发但极慢」的反应在可接受时间内发生，但不能让 ΔG > 0 的反应变为自发。
答案 (1) T转=400 K，ΔH<0/ΔS<0 低温自发（300 K：ΔG=−20.0 kJ/mol；500 K：+20.0 kJ/mol）；(2) 四类对照表见解析；(3) ΔH/ΔS/ΔG/K/T转/平衡位置均不变，速率增大、Ea 降低；催化剂改路径不改始末态，正逆同倍加速故 K 不变。
采分点 单位换算 1 分；T转 数值 2 分；负负得正说明 1 分；两温度 ΔG 各 1 分；低温自发结论 1 分；与题1 对照 1 分；四类表四行各 1 分；「不变」六项 2 分；速率与 Ea 1 分；路径/状态函数 2 分；正逆同倍与 K 不变 2 分；边界补充 1 分。
易错点 把 (−80)/(−0.2) 算成 −400 K；把 ΔH<0/ΔS<0 判成高温自发；四类表漏「恒自发/恒不自发」两类；把催化剂说成改变 ΔG 或 K；只答「加快速率」不写正逆同倍与状态函数；误以为催化剂能使非自发反应发生。
三、规律小结与对照表
| 组合 | ΔG 随 T | 自发性 | 本题 |
|---|---|---|---|
| ΔH<0, ΔS>0 | 恒负 | 任意温度自发 | — |
| ΔH>0, ΔS<0 | 恒正 | 任意温度不自发 | — |
| ΔH>0, ΔS>0 | 高温变负 | T > T转 | 题1：800 K，1000 K 时 −30.0 kJ/mol |
| ΔH<0, ΔS<0 | 低温变负 | T < T转 | 题2：400 K，300 K 时 −20.0 kJ/mol |
| 转折温度 | T转 = ΔH/ΔS | 单位须统一为 kJ | 800 K / 400 K |
| ΔG°与K | ΔG° = −RT ln K | ΔG<0 ⇔ K>1 | 1000 K：lnK=3.608，K≈36.9 |
| 催化剂 | 改路径、降 Ea | ΔG/K/T转 不变，速率增 | 正逆同倍加速 |
| 驱动力 | 热力学给方向 | 动力学给快慢 | 两者不可混 |
这类题的分水岭是「先把 ΔH、ΔS 的符号组合归类，再算 T转 定哪一侧自发」：四类里只有两类有转折温度，且高温/低温正好相反。ΔG° 与 K 用 −RT ln K 互验一次，符号必然对得上；最后记住催化剂只改路径与快慢，热力学量一个都不动。本题焓变、熵变与常数均为自编示意数据，全部经公式回代验证，不代表真实物质参数。
四、自测清单
- 先把 ΔS 从 J/(mol·K) 换成 kJ/(mol·K)，再算 T转
- 先归类 ΔH/ΔS 符号组合，判断有没有转折温度、哪一侧自发
- ΔH>0/ΔS>0 高温自发；ΔH<0/ΔS<0 低温自发，别记反
- T=T转 时 ΔG=0 为平衡，写一句作校验
- ΔG°=−RTlnK 中 ΔG 用 J、R 用 J/(mol·K)，别差 1000 倍
- 用 K>1 ⇔ ΔG°<0 双向验算
- 催化剂题分「热力学量不变」与「动力学量变」两栏写，并说明正逆同倍加速
