1.(2019·北京西城模拟)判断下列过程熵变的正负(填“>0”或“<0”):
(1)溶解少量蔗糖于水中,ΔS________。
(2)纯碳和氧气反应生成CO(g),ΔS________。
(3)液态水蒸发变成水蒸气,ΔS________。
(4)CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),ΔS______。
【解析】(1)蔗糖溶于水形成溶液混乱度增大。(2)反应气体分子数增多是熵增大的过程。(3)液态水变为气态水,是熵值增大的过程。(4)反应气体分子数增多是熵增大的过程。
答案:(1)>0 (2)>0 (3)>0 (4)>0
角度2化学反应进行方向的判断
2.(2019·太原模拟)化学反应方向的确定不仅与焓变(ΔH)有关,也与温度(T)、熵变(ΔS)有关,实验证明,化学反应的方向应由ΔH-TΔS确定,若ΔH-TΔS<0则自发进行,否则不能自发进行。下列说法中不正确的是 ( )
A.在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
B.温度、压强一定时,放热的熵增加反应一定能自发进行
C.反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素
D.固体的溶解过程与熵变有关
【解析】选C。ΔH-TΔS<0时反应能自发进行,所以焓变和熵变是一定温度下化学反应能否自发进行的复合判据,A项正确、C项错误;放热反应的焓变小于零,熵增加反应熵变大于零,根据ΔH-TΔS<0,放热的熵增加反应一定能自发进行,B项正确;固体的溶解过程,体系的混乱度增大,它是熵增加的过程, D项正确。
3.双氧水是一种绿色无污染的试剂,利用H2可制备H2O2。已知:
反应Ⅰ:H2(g)+X(l)
Y(l) ΔH1
反应Ⅱ:O2(g)+Y(l)X(l)+H2O2(l) ΔH2
反应Ⅲ:H2(g)+O2(g)H2O2(l) ΔH3
已知:X、Y为有机物,反应Ⅰ和反应Ⅱ都能自发进行。下列有关推断正确的是
( )
A.上述反应中有机物Y相当于催化剂
B.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应
C.ΔH3=ΔH1+ΔH2
D.反应Ⅲ中正反应活化能E1大于逆反应活化能E2
【解析】选C。分析三个反应知,X相当于催化剂,Y是中间产物,A项错误;反应Ⅰ和反应Ⅱ都是熵减反应,却能自发进行,说明两反应都是放热反应,B项错误;根据盖斯定律知,反应Ⅰ+反应Ⅱ=反应Ⅲ,即ΔH3=ΔH1+ΔH2,C项正确;由反应Ⅰ和Ⅱ都是放热反应,推知反应Ⅲ是放热反应,则ΔH3=E1-E2<0,故E1<E2,D项错误。
【加固训练】
1.(2019·信阳模拟)下列说法中正确的是 ( )
A.能自发进行的反应一定能迅速发生反应
B.非自发进行的反应一定不可能发生反应
C.能自发进行的反应实际可能没有发生反应
D.常温下,2H2O
2H2↑+O2↑,即常温下水的电解是自发反应
【解析】选C。ΔH-TΔS这个判据指的是在温度、压强一定的条件下,化学反应自动发生的趋势,即反应发生的可能性,它并不能说明在该条件下一个可能自发进行的化学反应能否实际发生,因为化学反应能否实际发生还涉及反应速率问题,A项错误;非自发不含有“不可能”之意。例如:水的分解在常温常压下是非自发的,但在通直流电条件下,电解生成氢气和氧气,只不过消耗了其他能量,B项错误;水在常温常压下电解才发生分解,即环境对它做电功才能使它发生,所以是非自发反应,D项错误。
