Question

1)估计下列各变化过程是熵增还是熵减。

①NH₄NO₃爆炸：2NH₄NO₃(s)===2N₂(g)＋4H₂O(g)＋O₂(g)

②水煤气转化：CO(g)＋H₂O(g)===CO₂(g)＋H₂(g)

③臭氧的生成：3O₂(g)===2O₃(g)

(2)可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在不同温度下经过一定时间，混合物中C的体积分数与温度的关系如右图所示。

①由T₁向T₂变化时，正反应速率________逆反应速率。(填“>”、“<”或“＝”)

②由T₃向T₄变化时，正反应速率________逆反应速率。(填“>”、“<”或“＝”)

③反应在________温度下达到平衡。

④此反应的正反应为________热反应。

Answer 1

(1)①熵增　②熵变很小　③熵减　(2)①>　②<　③T₃　④放

解析　(1)对于有气体参与的化学反应(有气体参与反应时气体既可以是反应物也可以是产物)，气体的物质的量增大的化学反应，其熵变通常是正值，即是熵增大的反应；反之，气体的物质的量减小的化学反应，其熵变通常是负值，即是熵减小的反应。若反应物中气体的物质的量与产物中气体的物质的量相等，其熵变通常都是很小的值，正负由具体的化学反应体系来决定。

NH₄NO₃的爆炸反应是气态物质的物质的量增大的化学反应，(2＋4＋1)－(0)>0，因此该过程是熵增的过程。水煤气转化反应，气态物质的物质的量反应前后未发生变化，即(1＋1)－(1＋1)＝0，估计该过程的熵变很小。生成臭氧后，气态物质的物质的量减小，即2－3<0，因此该过程是熵减的过程。

(2)①由T₁向T₂变化时即温度由T₁升高到T₂时，C%逐渐增大，说明此时反应未达平衡，温度升高，使得反应速率加快，而且正反应的反应速率要大于逆反应的反应速率即v_正>v_逆。

②由T₃向T₄变化时，C%逐渐减小，说明在温度由T₃升高到T₄时，反应速率虽然提高，但是正反应的反应速率要小于逆反应的反应速率，即v_正<v_逆，导致C%随温度升高而减小。

③化学反应达到平衡时，正反应的反应速率等于逆反应的反应速率，即v_正＝v_逆，由图示可知反应在T₃温度下达到平衡。

④从图中可以看出，随着反应温度的继续升高，C%反而下降，可知正反应是放热反应。