题目
2.[判断题]若一个化学反应的标准摩尔反应焓不随温度变化,则其标准摩尔反应熵也不随温度变化。( ) 1.对 2.错
2.[判断题]
若一个化学反应的标准摩尔反应焓不随温度变化,则其标准摩尔反应熵也不随温度变化。( )
1.对
2.错
题目解答
答案
答案是 2. 错。
标准摩尔反应焓(ΔHº)和标准摩尔反应熵(ΔSº)是两个不同的热力学变量。它们分别描述了在标准条件下化学反应放出或吸收的热量和系统的无序度的变化。尽管它们都是温度的函数,但一个不随温度变化并不意味着另一个也不随温度变化。
反应焓是反映化学反应在恒压下系统与周围环境之间的热交换,而反应熵是反映化学反应过程中系统无序度的变化。它们之间没有直接的数学联系,因此不能从一个的不变性推断出另一个的不变性。
理解反应焓和反应熵是热力学基础知识的一部分。这两个概念分别描述了化学反应中能量和无序度的变化。即使反应焓不随温度变化,也不能得出反应熵也不随温度变化的结论。
解析
考查要点:本题主要考查学生对化学热力学中标准摩尔反应焓(ΔH°)和标准摩尔反应熵(ΔS°)性质的理解,以及两者之间关系的判断能力。
解题核心思路:
- 明确概念:ΔH°是反应的焓变,反映恒压下系统的热交换;ΔS°是反应的熵变,反映系统无序度的变化。
- 独立性原则:ΔH°和ΔS°均为状态函数,彼此独立,一个不随温度变化不能推断另一个也不变化。
- 热力学关系:通过吉布斯自由能公式(ΔG = ΔH - TΔS)可知,即使ΔH°恒定,ΔS°仍可能随温度变化。
破题关键点:
- 区分焓变与熵变的决定因素:焓变主要由化学键能决定,熵变由物质状态、相态、浓度等因素决定。
- 避免混淆相关性:两者无直接数学联系,不能通过单一量的性质推断另一量。
判断依据:
- ΔH°与ΔS°的独立性:
标准摩尔反应焓和熵是独立的热力学量,它们的变化由不同因素主导。例如,ΔH°主要受化学键断裂和形成的能量影响,而ΔS°与反应物转化为产物时的分子数、物质状态(固/液/气)变化相关。 - 温度对两者的影响:
虽然某些反应在特定温度范围内ΔH°近似恒定,但ΔS°仍可能因温度改变而变化。例如,气体分子数增加的反应,其ΔS°通常随温度升高而增大。 - 反例验证:
假设某反应ΔH°不随温度变化,但若反应生成更多气体分子(如分解反应),ΔS°会随温度升高而显著增加。这说明ΔS°可以独立变化。
结论:题目中的命题错误,因为ΔH°与ΔS°的变化无必然联系。