Question

1)估計下列各變化過程是熵增還是熵減。

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

②水煤氣轉(zhuǎn)化：CO(g)＋H₂O(g)===CO₂(g)＋H₂(g)

③臭氧的生成：3O₂(g)===2O₃(g)

(2)可逆反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)在不同溫度下經(jīng)過一定時間，混合物中C的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如右圖所示。

①由T₁向T₂變化時，正反應(yīng)速率________逆反應(yīng)速率。(填“>”、“<”或“＝”)

②由T₃向T₄變化時，正反應(yīng)速率________逆反應(yīng)速率。(填“>”、“<”或“＝”)

③反應(yīng)在________溫度下達(dá)到平衡。

④此反應(yīng)的正反應(yīng)為________熱反應(yīng)。

Answer 1

(1)①熵增�、陟刈兒苄　、垤販p　(2)①>�、�<�、�T₃　④放

解析　(1)對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)(有氣體參與反應(yīng)時氣體既可以是反應(yīng)物也可以是產(chǎn)物)，氣體的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)，其熵變通常是正值，即是熵增大的反應(yīng)；反之，氣體的物質(zhì)的量減小的化學(xué)反應(yīng)，其熵變通常是負(fù)值，即是熵減小的反應(yīng)。若反應(yīng)物中氣體的物質(zhì)的量與產(chǎn)物中氣體的物質(zhì)的量相等，其熵變通常都是很小的值，正負(fù)由具體的化學(xué)反應(yīng)體系來決定。

NH₄NO₃的爆炸反應(yīng)是氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)，(2＋4＋1)－(0)>0，因此該過程是熵增的過程。水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)，氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量反應(yīng)前后未發(fā)生變化，即(1＋1)－(1＋1)＝0，估計該過程的熵變很小。生成臭氧后，氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量減小，即2－3<0，因此該過程是熵減的過程。

(2)①由T₁向T₂變化時即溫度由T₁升高到T₂時，C%逐漸增大，說明此時反應(yīng)未達(dá)平衡，溫度升高，使得反應(yīng)速率加快，而且正反應(yīng)的反應(yīng)速率要大于逆反應(yīng)的反應(yīng)速率即v_正>v_逆。

②由T₃向T₄變化時，C%逐漸減小，說明在溫度由T₃升高到T₄時，反應(yīng)速率雖然提高，但是正反應(yīng)的反應(yīng)速率要小于逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，即v_正<v_逆，導(dǎo)致C%隨溫度升高而減小。

③化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時，正反應(yīng)的反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，即v_正＝v_逆，由圖示可知反應(yīng)在T₃溫度下達(dá)到平衡。

④從圖中可以看出，隨著反應(yīng)溫度的繼續(xù)升高，C%反而下降，可知正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。