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AP化学:熵

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例子问题

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例子问题1:熵

下列哪项不代表熵的增加?

可能的答案:

升华的有限公司₂

水在玻璃上凝结

NaCl溶于水

沸腾的水

融化的汞

正确答案:

水在玻璃上凝结

解释：

在相中，从最大到最小的熵是气bbb 0液体bb1固体。将盐溶解到溶液中是熵的增加，因为盐有更大的移动空间。唯一减少熵的是水在玻璃上的凝结(气体变成液体)

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例子问题2:熵

下面哪个反应的熵变是负的?

可能的答案:

冰融化

这些都不代表负的熵变

水加热

干冰的升华

盐溶解

正确答案:

这些都不代表负的熵变

解释：

相的熵是气体>液体>固体。盐溶解到溶液中的熵变为正(溶液变得更加混乱)。因此，所有列出的反应都是正的熵变，因此E是正确答案。

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示例问题3:熵

下面哪一种情况描述了一个负熵变化的过程?

可能的答案:

建造摩天大楼

渗透

干净的房间变得凌乱

一个屋融化

正确答案:

建造摩天大楼

解释：

熵可以被认为是一个系统变得无序或随机的趋势。渗透、冰融化、干净的房间变脏都是熵在起作用的例子。这些过程中的每一个都是自发发生的，不需要外界能量或功的输入。

如果你建造一座摩天大楼，你就是在把一系列化合物和建筑产品融合成一个单一的、独特的形态。你可以这样想:大自然母亲自发建造一座建筑的可能性有多大?这个过程是非常有序的，这意味着宇宙的熵减小了。

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示例问题4:熵

$N_{2(g)}$ $\Delta S_f=191.5J$

$O_{2(g)}$ $\Delta S_f=205J$

$\Delta S_f=210.7J$

下面这个反应的熵变是多少?

$N_{2(g)}+O_{2(g)}\rightarrow 2NO$

可能的答案:

$210.7\frac{J}{mol}$

$24.9\frac{J}{mol}$

$-185.8\frac{J}{mol}$

$-582.3\frac{J}{mol}$

$607.2\frac{J}{mol}$

正确答案:

$24.9\frac{J}{mol}$

解释：

熵变的计算公式为:

$\Delta S_{products}-\Delta S_{reactants}$

当 $\Delta S$ 无法测量，可以从已知的生成熵中计算。

$N_{2(g)}$ $\Delta S_f=191.5J$

$O_{2(g)}$ $\Delta S_f=205J$

$\Delta S_f=210.7J$

在进行计算之前，首先平衡反应是很重要的。这些系数对于确定反应的熵变很重要。

$N_{2(g)}+O_{2(g)}\rightarrow 2NO$

$\Delta S_{rxn}=2(\Delta S_{NO})-\Delta S_{N_{2(g)}}-\Delta S_{O_{2(g)}}$

$\Delta S_{rxn}=2(210.7J)-191.5J-205J$

$\Delta S_{rxn}=24.9\frac{J}{mol}$

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问题71:热化学和动力学

$NO_{(g)}$ $\Delta S_f=210.7J$

$O_{2(g)}$ $\Delta S_f=205J$

$NO_{2}$ $\Delta S_f=240J$

下面这个反应的熵变是多少?

$NO_{(g)}+O_{2(g)} \rightarrow NO_2$

可能的答案:

$895.7\frac{J}{mol}$

$655.7\frac{J}{mol}$

$-146.4\frac{J}{mol}$

$64.3\frac{J}{mol}$

$-175.7\frac{J}{mol}$

正确答案:

$-146.4\frac{J}{mol}$

解释：

熵变的计算公式为:

$\Delta S_{products}-\Delta S_{reactants}$

当 $\Delta S$ 无法测量，可以从已知的生成熵中计算。

$NO_{(g)}$ $\Delta S_f=210.7J$

$O_{2(g)}$ $\Delta S_f=205J$

$NO_{2}$ $\Delta S_f=240J$

在进行计算之前，首先平衡反应是很重要的。这些系数对于确定反应的熵变很重要。

$2NO_{(g)}+O_{2(g)}\rightarrow 2NO_2$

$\Delta S_{rxn}=2(\Delta S_{NO_2})-2(\Delta S_{NO_{(g)}})-\Delta S_{O_{2(g)}}$

$\Delta S_{rxn}=2(240J)-2(210.7J)-205J$

$\Delta S_{rxn}=-146.4\frac{J}{mol}$

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示例问题6:熵

NO_2 $\Delta S_f=240J$

$O_{2(g)}$ $\Delta S_f=205J$

$N_{2(g)}$ $\Delta S_f=191.5J$

下面这个反应的熵变是多少?

$N_{2(g)}+O_{2(g)}\rightarrow NO_2$

可能的答案:

$-348\frac{J}{mol}$

$83.5\frac{J}{mol}$

$-156.5\frac{J}{mol}$

$-553\frac{J}{mol}$

$-121.5\frac{J}{mol}$

正确答案:

$-121.5\frac{J}{mol}$

解释：

熵变的计算公式为:

$\Delta S_{products}-\Delta S_{reactants}$

当 $\Delta S$ 无法测量，可以从已知的生成熵中计算。

NO_2 $\Delta S_f=240J$

$O_{2(g)}$ $\Delta S_f=205J$

$N_{2(g)}$ $\Delta S_f=191.5J$

在进行计算之前，首先平衡反应是很重要的。这些系数对于确定反应的熵变很重要。

$N_{2(g)}+2O_{2(g)}\rightarrow 2NO_2$

$\Delta S_{rxn}=2(\Delta S_{NO_2})-\Delta S_{N_{2(g)}}-2(\Delta S_{O_{2(g)}})$

$\Delta S_{rxn}=2(240J)-191.5J-2(205J)$

$\Delta S_{rxn}=-121.5\frac{J}{mol}$

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示例问题7:熵

$\Delta S_f=32.7J$

O_2 $\Delta S_f=205J$

MgO $\Delta S_f=26.9J$

下面这个反应的熵变是多少?

$2Mg +O_2\rightarrow 2MgO$

可能的答案:

$-433.5\frac{J}{mol}$

$-216.6\frac{J}{mol}$

$-816.6\frac{J}{mol}$

$-73.9\frac{J}{mol}$

$199.2\frac{J}{mol}$

正确答案:

$-216.6\frac{J}{mol}$

解释：

熵变的计算公式为:

$\Delta S_{products}-\Delta S_{reactants}$

当 $\Delta S$ 无法测量，可以从已知的生成熵中计算。

$\Delta S_f=32.7J$

O_2 $\Delta S_f=205J$

MgO $\Delta S_f=26.9J$

在进行计算之前，首先平衡反应是很重要的。这些系数对于确定反应的熵变很重要。

$2Mg +O_2\rightarrow 2MgO$

$\Delta S_{rxn}=2(\Delta S_{MgO})-2(\Delta S_{Mg})-\Delta S_O_2{}$

$\Delta S_{rxn}=2(26.9J)-2(32.7J)-205J$

$\Delta S_{rxn}=-216.6\frac{J}{mol}$

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例子问题1:熵

$C_4H_{10}$ $\Delta S_f=310J$

O_2 $\Delta S_f=205J$

CO_2 $\Delta S_f=213.6J$

H_2O $\Delta S_f=69.9J$

下面这个方程的熵变是多少?

$C_4H_{10}+O_2\rightarrow CO_2+H_2O$

可能的答案:

$-17.9\frac{J}{mol}$

$-362.8\frac{J}{mol}$

$-21.8\frac{J}{mol}$

$-877.2\frac{J}{mol}$

$-231.5\frac{J}{mol}$

正确答案:

$-877.2\frac{J}{mol}$

解释：

熵变的计算公式为:

$\Delta S_{products}-\Delta S_{reactants}$

当 $\Delta S$ 无法测量，可以从已知的生成熵中计算。

$C_4H_{10}$ $\Delta S_f=310J$

O_2 $\Delta S_f=205J$

CO_2 $\Delta S_f=213.6J$

H_2O $\Delta S_f=69.9J$

在进行计算之前，首先平衡反应是很重要的。这些系数对于确定反应的熵变很重要。

$2C_4H_{10}+13O_2\rightarrow 8CO_2+10H_2O$

$\Delta S_{rxn}=8(\Delta S_{CO_2})+10(\Delta S_{H_2O})-2(\Delta S_{C_2H_{10}})-13(\Delta S_{O_2})$

$\Delta S_{rxn}=8(213.6J)+10(69.9J)-2(310J)-13(205J)$

$\Delta S_{rxn}=-877.2\frac{J}{mol}$

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例子问题1:熵

$\Delta S_f=-10J$

$\Delta S_f=+15J$

$\Delta S_f=-75J$

$\Delta S_f=-45J$

下面这个反应的熵是多少?

$A+B\rightarrow C+D$

可能的答案:

$-35\frac{J}{mol}$

$-25\frac{J}{mol}$

$-145\frac{J}{mol}$

$-125\frac{J}{mol}$

$-5\frac{J}{mol}$

正确答案:

$-125\frac{J}{mol}$

解释：

熵变的计算公式为:

$\Delta S_{products}-\Delta S_{reactants}$

当 $\Delta S$ 无法测量，可以从已知的生成熵中计算。

$\Delta S_f=-10J$

$\Delta S_f=+15J$

$\Delta S_f=-75J$

$\Delta S_f=-45J$

在进行计算之前，首先平衡反应是很重要的。这些系数对于确定反应的熵变很重要。

$A+B\rightarrow C+D$

$\Delta S_{rxn}=\Delta S_{C}+\Delta S_{D}-\Delta S_{A}-\Delta S_{B}$

$\Delta S_{rxn}=-75J+(-45J)-(-10J)-15J$

$\Delta S_{rxn}=-125\frac{J}{mol}$

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示例问题10:熵

哪个反应的熵是负的?

可能的答案:

$C_{6}H_{6}_{(l)} \rightarrow C_{6}H_{6}_{(g)}$

$CaCO_{3}_{(s)} \rightarrow CaO_{(s)} + CO_{2}_{(g)}$

$2NH_{3}_{(g)} \rightarrow 3H_{2}_{(g)} + N_{2}_{(g)}$

$2NO_{2}_{(g)} \rightarrow N_{2}O_{4}_{(g)}$

正确答案:

$2NO_{2}_{(g)} \rightarrow N_{2}O_{4}_{(g)}$

解释：

当系统无序度增加时，反应的熵会有正的变化。当液体转化为气体，或者在反应中形成更多的气体分子时，就会发生这种情况。

$2NO_{2}_{(g)} \rightarrow N_{2}O_{4}_{(g)}$

由于两个分子的气态二氧化氮可以结合形成一个分子的四氧化二氮，气态分子的数量减半。这增加了秩序，减少了系统的熵。

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