题目
关于熵,下列叙述中正确的是()A. 298 K时,纯物质的Smθ = 0B. 稳定单质的Smθ = 0C. 对孤立体系而言,ΔrSmθ >0的反应总是自发进行的D. 在一个反应过程中,随着生成物的增加,熵变增大
关于熵,下列叙述中正确的是()
A. 298 K时,纯物质的Smθ = 0
B. 稳定单质的Smθ = 0
C. 对孤立体系而言,ΔrSmθ >0的反应总是自发进行的
D. 在一个反应过程中,随着生成物的增加,熵变增大
题目解答
答案
C. 对孤立体系而言,ΔrSmθ >0的反应总是自发进行的
解析
考查要点:本题主要考查对熵变与反应自发性关系的理解,特别是孤立体系中熵增原理的应用,以及标准熵($S_m^\theta$)的基本概念。
解题核心思路:
- 明确孤立体系的特性:孤立体系中无能量和物质交换,反应的自发性仅由体系总熵变($\Delta S_{\text{总}}$)决定。
- 判断各选项的关键概念:
- 选项A、B:需结合热力学第三定律(纯物质完美晶体在0K时$S=0$)和稳定单质的标准熵值。
- 选项C:孤立体系中,若$\Delta S > 0$,反应自发进行。
- 选项D:熵变由反应物与生成物的总熵差决定,与生成物“增加”无直接关系。
破题关键点:
- 孤立体系的熵增原理:$\Delta S_{\text{总}} > 0$是反应自发的必要条件。
- 标准熵的定义:稳定单质和纯物质的标准熵通常不为零。
选项分析
选项A
错误。根据热力学第三定律,纯物质的完美晶体在0K时熵为0,而非298K。298K时,纯物质的标准熵($S_m^\theta$)通常为正值。
选项B
错误。稳定单质(如石墨、氧气)的标准熵($S_m^\theta$)不为零,例如石墨的$S_m^\theta = 6.0$ J·mol⁻¹·K⁻¹。
选项C
正确。在孤立体系中,反应的自发性由总熵变($\Delta S_{\text{总}}$)决定。若$\Delta S_{\text{总}} > 0$,反应自发进行。此处$\Delta rS_m^\theta > 0$表明反应熵增加,符合孤立体系的自发条件。
选项D
错误。熵变($\Delta S$)由反应物与生成物的总熵差决定,而非生成物“增加”本身。例如,气体生成固体的反应熵变可能为负。