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焓、熵各提供一个趋势，自由能把它们在指定条件下合起来。先核反应方向、状态与单位，再解不等式；“某温度能自发”不能补成“任何温度都能自发”。
本章燃烧、金属反应和合成材料等方程仅作纸面热力学分析，不据此自行点燃、加热或进行化学制备。
恒温恒压、闭合体系且只考虑体积功等课堂条件下，所讨论反应在当前指定状态的自由能变化用于判断净方向：ΔG＜0支持正向自发趋势，ΔG＝0是平衡边界，ΔG＞0说明这个正向过程不自发，不表示其他条件下永远不能发生。
G＝H－TS。同温度比较同一指定过程的起终态，有
ΔG=ΔH−TΔS
ΔH和ΔS须对应同一反应、方向、系数及状态。负焓有利于减小ΔG，正熵也有利于使－TΔS为负，但单一有利项未必压过另一项。这不是把速率或断键能直接加进判据；体系熵不能单独代替体系加环境的总熵。
标准自由能变化对应标准状态；实际混合组成改变后，不能直接拿同一个标准值判所有投料方向，可与同温Q/K判据联系。原资料的合成氨给数未标标准符号，本章不擅加小圆圈、改成另一数据口径。
自发性不保证很快、无需引发或一次全转化。催化剂改变路径与速率，在同一反应起终状态下不改变热力学差值；另换状态、外部供能或与其他过程耦合，应评价另一个完整过程，不能说原催化剂把原ΔG改号。
下表限于指定状态和温度范围内把ΔH、ΔS视为常量、且T＞0的课堂模型。
| ΔH | ΔS | ΔG＜0的条件 | 温度含义 |
|---|---|---|---|
| ＜0 | ＞0 | 两项均有利 | 所给模型适用范围内均可 |
| ＞0 | ＜0 | 两项均不利，不能满足 | 所给模型适用范围内均不可 |
| ＜0 | ＜0 | T＜｜ΔH｜/｜ΔS｜ | 低温上限 |
| ＞0 | ＞0 | T＞ΔH/ΔS | 高温下限 |
负焓负熵时ΔG＝－｜ΔH｜＋T｜ΔS｜；正焓正熵时ΔG＝｜ΔH｜－T｜ΔS｜。等号处ΔG＝0，不属于严格自发区间。若ΔS＝0，直接看ΔG＝ΔH，不除以零。
“低温、高温”是相对于此模型阈值，不是所有物质共用一个摄氏温度。不能把常量近似无限延伸到相变或数据随温度明显变化的范围，更不能把全部阈值都叫“最低温度”。
T必须用K。若ΔH用kJ·mol⁻¹、ΔS用J·mol⁻¹·K⁻¹，先将熵除1000，使TΔS与ΔH同单位。摄氏与开尔文转换用T＝t＋273.15；沿教材273近似时须明说，不在同一数值结果中混用。
恒温恒压下的自由能定义及总熵联系可对照OpenStax自由能说明。本章具体题目推断仍按原KB条件逐项核，不把参考链接当每个原题结论的证明。
先据题内物态、给定熵趋势与ΔH讨论ΔG，再另问有无动力学证据。低温有利于某反应自发，不自动证明低温较快；放热也不保证任意温度自发。
题目
关于反应CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g) ΔH<0。下列说法正确的是( )
A.该反应是熵增大的反应(即ΔS>0)
B.该反应在低温条件下能较快发生
C.该反应是放热反应，能在任何温度下自发进行
D.反应是否自发要综合考虑焓变和熵变两个因素
解析
本题从3份气体变1份气体，按题内熵减模型ΔS＜0，A错误。ΔH＜0、ΔS＜0，两项竞争，低温较有利于满足ΔG＜0；热力学信息并不证明“较快”，B错误。原解析低温通常较慢是其他条件相同的动力学比较，不由ΔG独自给速率数值。
C只看放热而忽略随温度增大的熵减项，不能说任意温度都自发。D在适用条件下合看焓、熵与温度，正确。甲醇按原题为气态。
本题结论
D。
以下是原资料知识实例，不另编成一道“原考试题”。反应基准及全部给数为：N₂(g)＋3H₂(g)⇌2NH₃(g)；298 K时ΔH＝－92.4 kJ·mol⁻¹、ΔS＝－198.2 J·mol⁻¹·K⁻¹。
原列四项特点保留：①298 K下ΔH－TΔS＜0，按指定模型可自发；②反应可逆；③ΔS＜0，正反应在同温同压比较下气体体积减小；④ΔH＜0，正反应放热。
第一步，统一单位。 ΔS＝－0.1982 kJ·mol⁻¹·K⁻¹。
第二步，代298 K。
TΔS=298×(−0.1982)=−59.0636 kJmol−1
ΔG=−92.4−(−59.0636)=−33.3364 kJmol−1
这支持给定模型的正向自发趋势，不保证反应很快或完全转化。
第三步，在常量近似下解严格不等式。
−92.4+0.1982T<0⟹0<T<0.198292.4 K≈466.1958 K
这是上限，不是最低温；等号处是ΔG＝0。按273.15换算约193.05 ℃；若取教材273近似则约193.20 ℃，二者不能混算。原298 K是代值温度，不是求出的温界。
第四步，回到模型边界。 仅在给定状态、焓熵可视常量的范围内使用。它不是任意实际氨混合组成的阈值或工业禁温，不能据此否定更高温工业合成氨。实际还要看相态、组成、速率、催化和平衡流程条件。
不要为迁就原答案改不等式。T＞0时，若已知ΔS＞0且非自发ΔG＞0，则ΔH＞TΔS＞0；即使刚好ΔG＝0，也有ΔH＝TΔS＞0。若ΔS＜0且自发ΔG＜0，则ΔH＝ΔG＋TΔS＜0。
以下旧题保留全部选项，但原答案的唯一性存在问题，仅作推理辨析，不作严格单选计分；具体核验见折叠解析。
题目
下列对于化学反应方向说法正确的是( )
A.常温下，反应C(s)＋CO₂(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
B.4Fe(OH)₂(s)＋O₂(g)＋2H₂O(g)===4Fe(OH)₃(s)的ΔH<0，常温常压下能自发进行，对该反应的方向起决定作用的是温度
C.反应2Mg(s)＋CO₂(g)===C(s)＋2MgO(s)在一定条件下能自发进行，则该反应的ΔH>0
D.一定温度下，反应2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl₂(g)的ΔH<0，ΔS>0
解析
A沿原解析给的ΔS＞0、常温不能自发，ΔG＞0推出ΔH＞TΔS＞0；边界ΔG＝0也仍有ΔH＞0。所以原解说“ΔH＜0或＞0”不成立，不能把A排除来保住原单选答案。
B按题内熵减、负焓模型，温度改变会影响焓熵竞争，可理解为温度影响方向；不表示不需焓熵数据或温度是唯一实际条件。原答B按此保留，但A同样成立。
C按原熵减模型又能自发，ΔH＝ΔG＋TΔS＜0，不能推正焓。D氯化钠分解为钠和氯气，原分析为吸热ΔH＞0、熵增ΔS＞0，选项写负焓错误。所有熵符号都应对应题内物态与状态，不将气体份数粗判升级成任意物质普遍定律。
本题结论
原答案B；按原分析采用的熵模型，A也成立，不能稳定唯一判分。
分别核各反应的条件、ΔG、速率与键断成。保持同温压及同反应物、产物状态，催化剂不能把原ΔG＞0单独变成ΔG＜0；另换过程或耦合不能混说原差值改变。
题目
氮化硼(BN)是重要的无机材料，可通过下面两个反应制得：
反应Ⅰ：2B(s)+N₂(g)===2BN(s)
反应Ⅱ：B₂O₃(s)+2NH₃(g)===2BN(s)+3H₂O(g)
已知反应Ⅰ常温下能自发进行，反应Ⅱ常温下不能自发进行。下列说法错误的是( )
A.常温下反应Ⅰ的ΔG<0，但无法判断化学反应速率快慢
B.反应Ⅰ的ΔS<0，ΔH<0
C.性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行
D.反应Ⅱ中有极性键的断裂与生成
解析
A反应Ⅰ常温自发给ΔG＜0，不给实际快慢，正确。B按Ⅰ的题内熵减模型ΔS＜0，结合ΔG＜0，ΔH＝ΔG＋TΔS＜0，正确；不是所有含固体反应都能不经条件判熵减。
C要求只靠优良催化剂使原Ⅱ在相同常温状态自发，不成立。改变路径与速率不改变同一反应的起终态热力学差；这不排除另换状态、外部供能或完整耦合过程具有不同方向。
D反应Ⅱ消耗NH₃有N—H断裂，生成H₂O有O—H形成，都是极性键，正确。这只是按反应物、产物核键变化，不是宣称完整微观机理。
本题结论
C。
放热不保证所有温度自发，熵增不保证抵消吸热代价；低温方向有利也不保证速率较快。保持同反应、同状态，T用K，J与kJ统一，再看ΔH－TΔS整体。
“能自发”可能只在某个温区成立。负焓负熵在模型的低温也可自发，不需要先强推熵增。即使另给全部正温度自发，在负焓常量模型中也应考虑ΔS≥0，而不是原解的ΔS＜0。气体份数相等不能自动当ΔS＝0。
以下完整旧题仅作资料辨析；去掉未核年月地区标签，不将其包装为已认证真题，原答案与条件缺口均在解析中说明。
题目
下列说法正确的是
A．液态水凝结成冰的过程，ΔH>0，ΔS<0
B．固体溶解于水过程一定是ΔS>0，ΔH的变化不确定
C．A(s)=B(s)+C(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
D．M(s)+a N(g)=2Q(g) ΔH<0能自发反应，则a只可能等于1
解析
A水凝固在所讨论通常条件下放热ΔH＜0、熵减ΔS＜0，正焓写错。
B不能断任何固体溶解都ΔS＞0。溶质分散、混合有熵增贡献，溶剂化又可能使周围水分子的状态更有序，总结果须合看；溶解还可能吸热或放热。原解析以Ca(OH)₂溶于水、水合周围有序化及熵减为背景，这里保留为原分析的具体说明，不将它替所有溶解过程定符号，也未另声称独立测得该实例数据。
C按原题固体生成气体的熵增模型ΔS＞0，室温非自发ΔG＞0，则ΔH＞TΔS＞0，不能推出负焓。
D只给ΔH＜0且能自发，没有说任何温度。原解因未限高低温便认“任何温度自发”，无依据；负焓负熵低温可自发，足以说明不能先强推全温区。即便另给全正温度成立，常量负焓模型所需ΔS≥0，原解写ΔS＜0方向也反了。最后，a＝2时气体份数相同仍不能直接认熵为0，不能凭这类粗判唯一确定a＝1。保留原答D供核原意，不为了唯一答案硬改其他推理，也不捏造具体反应反例。
本题结论
原答案D没有稳定成立的排他论证；本题不作唯一无条件计分。
等号是平衡边界，不属于严格ΔG＜0。阈值可能是上限也可能是下限；数据常量近似和物态范围须保留。一个参考状态的466.1958 K不能替代实际工业全部组成、压强、温度及动力学分析。
本章据七篇KB正文恢复，六处完整题出现归并为四卡，另保合成氨知识实例，不把它冒作新增原考试题；无原图，不冒称图核或原DOCX载体已读。
