反应熵变
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5.通过查手册得到以下信息: C2H5OH(g)=C2H4(g)+H2O(g) △S=126.19J· -1· -1 △H=45.78kJ· -1 mol K mol (1)该反应属于 反应(填吸热、放热),是熵增加 还是熵减小的反应 ; (2)请判断在298K时,该反应能否自发进行 。 6.对于温度与反应方向的关系,下列判断不正确的是: A.△H<0,△S>0,所有温度下反应都可自发进行 B.△H>0,△S>0,所有温度下反应都可自发进行 C.△H<0,△S<0,低温下反应可自发进行 D.△H>0,△S<0,所有温度下反应都可自发进行 BD
9.已知298K时反应 Na2SO4· 2O(s)=Na2SO4(s)+10H2O(g) 10H 有以下数据: △S=1443J· -1· -1 △H=521.6 kJ· -1 mol K mol (1)通过计算判断上述反应在298K时能否自发进 行。 (2)欲使上述反应发生逆转,所需的最高(最低)温 度是多少?
H
<0 >0 >0 <0
S
>0 <0 >0 <0
G
<0 >0
反应在该状况下 能否自发进行 自发进行 不自发进行
Leabharlann Baidu
低温时>0,高温时<0 低温不自发,高温自发 低温时<0,高温时>0 低温自发,高温不自发
注意:
△G= △H-T△ S<0,过程自发进行; △G =△H-T△S >0,过程不能自发进行(逆过程自 发);△G =△H-T△ S =0;达到平衡态。一个自发
361.5K
10.已知NaCl(s)熔化需吸热30.3kJ· -1, mol 熵增28.2J· -1· -1,则298K时NaCl(s)熔 mol K 化的△G为_____________,NaCl的熔点 为____________K。
21.9kJ•mol-1 1074.5
11.煤中含有硫,燃烧时会产生有害的SO2,用便宜的 生石灰消除炉中的SO2减少污染,其反应如下: CaO(s)+SO2(s)=CaSO3(s)
物质变化的趋势:
1.物质具有的能量趋于降低
2.物质的混乱度趋于增加
请阅读所给信息,然后回答问题 信息:体系自由能变化( G )综合考虑了焓变和熵变对反应体 系的影响: G= H-TS(T为热力学温度,均为正值)。在恒 温、恒压下,用G判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得 更为科学(当G <0时可自发进行)。
7.已知298K时由石墨生成金刚石的△H=1.895kJ· -1 mol 反应的△H-T△S=2.866kJ· -1,又知石墨的熵 mol S(石)=5.694J· -1· -1,求金刚石的熵S(金),比较 mol K 碳的这两种同素异形体哪种结构更有序。 S(金)=8.952J· -1· -1 mol K 石墨更有序
4.举例说明反应熵变与反应方向的关系 混乱度与熵: 混乱度:表示体系的不规则或无序状态。 ——混乱度的增加意味着体系变得更加无序 熵:用来描述体系混乱程度的物理量,符号为S ——体系的无序性越高,即混乱度越高,熵值就越大 熵变△S:化学反应中要发生物质的变化或物质状态 的变化,因此存在着熵变。 △S=S产物-S反应物 对于确定的化学反应,在一定条件下具有确定的熵变。
过程,随着过程的发展,△G的绝对值渐渐减小, 过程的自发性渐渐减弱,直到最后,△G=△H-T△S =0,达到平衡。
4.下列反应均为吸热反应,在高温下不能自发进行的是 D
A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) 熵增 B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) 熵增 C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) 熵增 D. CO(g)=C(s)+1/2O2 熵减
1.举例说明什么样的过程才是自发过程? 在温度和压强一定的条件下,不借助光、电等外 部力量就能自动进行的过程 2.科学家为什么要研究化学反应进行的方向,寻求 一种能判断一个化学反应能否自发进行的客观判据?
3.举例说明焓变与反应方向的关系 体系趋向于从高能状态转变为低能状态。即: 物质具有的能量趋于降低,H(焓变) <0 放 热反应 所以多数能自发进行的化学反应是放热反应 (△H<0)但有的吸热反应(△H >0)在 室温下也能发生,所以反应焓变是判断反应 能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
2.关于冰熔化为水的过程判断正确的是: A A. △H>0 △S>0 B.△H>0 △S<0 C.△H<0 △S>0 D.△H<0 △S<0 3.下列过程的熵变的判断不正确的是: BC A.食盐晶体溶于水:△S>0 B.石墨在氧气中燃烧生成CO2:△S>0 C.液态乙酸变成冰醋酸:△S>0 D.KClO3受热分解制得O2:△S>0
4.举例说明反应熵变与反应方向的关系
与有序体系相比,无序体系“更加稳定”,可以采取 更多的存在形式;所以自发进行的过程趋向于有序转 变为无序,导致体系的熵增加,即△S>0
所以许多熵增加的反应在常温常压下可以自发进行; 有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行但 在较高温度下可以自发进行;而有些熵减小的反应 在一定条件下也可以自发进行,所以反应熵变是判 断反应能否自发进行的一个因素,但也不是唯一因 素。
8.已知反应 Cu2O(s)+O2(g)=2CuO(s) ,
在300K时,其△G=-107.9 kJ· -1; mol
400K时,△G=-95.33kJ· -1(△G=△H-TΔS) mol
则该反应的△H和△S近似各为多少?
△H =-145.6 kJ· -1 mol
ΔS = -126 J· -1· -1 mol K
在298K、101.325kPa时,△H=-402.0kJ· -1, mol △G=-345.7kJ· -1(△G=△H-TΔS),此反应在 mol 室温(298K)下能自发进行,问保持此反应自发进行的 最高炉温是多少? 2127K
1.已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式 为 ① C(金刚石、s)+O2(g) =CO2(g) △H1=-395.41kJ/mol ② C(石墨、s)+O2(g) = CO2(g) △H2=-393.51kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化,利用焓判据判断下列说法正 确的是 AC A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 C.石墨比金刚石能量低 D.金刚石比石墨能量低