题目
下列反应中，在高温下不能自发进行的是（ ） A. （NH4 ）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g） B. 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g） C. MgCO3（s）=MgO（s）+CO2（g） D. CO（g）=C（s）+(1)/(2)O2（g）
下列反应中，在高温下不能自发进行的是（ ）
- A. （NH4 ）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g）
- B. 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）
- C. MgCO3（s）=MgO（s）+CO2（g）
- D. CO（g）=C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）
题目解答
答案
解：A．反应的△H＞0，△S＞0，在高温下△G=△H-T•△S＜0，反应能自发进行，故A不符合；
B、反应的△H＞0，△S＞0，在高温下△G=△H-T•△S＜0，反应能自发进行，故B不符合；
C、反应的△H＞0，△S＞0，在高温下△G=△H-T•△S＜0，反应能自发进行，故C不符合；
D、反应的△H＞0，△S＜0，在高温下△G=△H-T•△S＞0，反应不能自发进行，故D符合；
故选：D。
B、反应的△H＞0，△S＞0，在高温下△G=△H-T•△S＜0，反应能自发进行，故B不符合；
C、反应的△H＞0，△S＞0，在高温下△G=△H-T•△S＜0，反应能自发进行，故C不符合；
D、反应的△H＞0，△S＜0，在高温下△G=△H-T•△S＞0，反应不能自发进行，故D符合；
故选：D。
解析
步骤 1：分析反应的熵变（△S）
对于反应 A、B、C，生成物的熵大于反应物的熵，因为生成物中有气体，而反应物中没有或少有气体，所以这些反应的熵变（△S）为正。对于反应 D，生成物的熵小于反应物的熵，因为生成物中有固体，而反应物中有气体，所以反应 D 的熵变（△S）为负。
步骤 2：分析反应的焓变（△H）
对于反应 A、B、C，这些反应都是分解反应，分解反应通常需要吸收热量，所以这些反应的焓变（△H）为正。对于反应 D，这是一个合成反应，合成反应通常会释放热量，所以反应 D 的焓变（△H）为负。
步骤 3：判断反应的自发性
根据热力学第二定律，反应的自发性由吉布斯自由能变（△G）决定，△G=△H-T•△S。在高温下，如果△H＞0且△S＞0，则△G＜0，反应自发进行。如果△H＜0且△S＜0，则△G＞0，反应不能自发进行。
对于反应 A、B、C，生成物的熵大于反应物的熵，因为生成物中有气体，而反应物中没有或少有气体，所以这些反应的熵变（△S）为正。对于反应 D，生成物的熵小于反应物的熵，因为生成物中有固体，而反应物中有气体，所以反应 D 的熵变（△S）为负。
步骤 2：分析反应的焓变（△H）
对于反应 A、B、C，这些反应都是分解反应，分解反应通常需要吸收热量，所以这些反应的焓变（△H）为正。对于反应 D，这是一个合成反应，合成反应通常会释放热量，所以反应 D 的焓变（△H）为负。
步骤 3：判断反应的自发性
根据热力学第二定律，反应的自发性由吉布斯自由能变（△G）决定，△G=△H-T•△S。在高温下，如果△H＞0且△S＞0，则△G＜0，反应自发进行。如果△H＜0且△S＜0，则△G＞0，反应不能自发进行。