题目

例2.7 灰锡和白锡是单质锡的两种不同晶体,标准状态下,低于18℃时白锡转化为灰-|||-锡。则反应Sn(灰) =Sn (白)中,下式正确的为 () 。-|||-A. (Delta )_(1)(H)_(m)lt 0 Delta (S)_(m)lt 0;-|||-B. Delta (H)_(m)gt 0 Delta (S)_(m)lt 0;-|||-C. (Delta )_(T)(H)_(m)lt 0 (Delta )_(1)(S)_(m)gt 0;-|||-D. (Delta )_(1)(H)_(m)gt 0 (Delta )_(r)(S)_(m)gt 0-|||-解:答案D正确。

题目解答

答案

c

解析

本题考查相变反应的热力学判断，核心在于根据相变的温度依赖性分析焓变（$\Delta H$）和熵变（$\Delta S$）的符号。关键点如下：

  1. 相变方向与温度的关系：题目指出在低温（低于18℃）下白锡转化为灰锡，说明灰锡在低温更稳定，而白锡在高温更稳定。
  2. 反应方向与热力学函数关系：反应$Sn(灰) \rightarrow Sn(白)$为吸热且熵增过程（高温下自发），需结合$\Delta H$和$\Delta S$的符号判断。

反应方向与热力学分析

  1. 相变稳定性分析

    • 当温度低于18℃时，白锡转化为灰锡，说明灰锡在低温下更稳定。
    • 当温度高于18℃时，白锡更稳定，说明反应$Sn(灰) \rightarrow Sn(白)$在高温下自发。

  2. 热力学条件判断
    反应自发的条件为$\Delta G = \Delta H - T\Delta S < 0$。

    • 高温下反应自发，说明$-T\Delta S$项占主导，需$\Delta S > 0$。
    • 反应吸热（白锡为高能态），故$\Delta H > 0$。

选项分析

  • 选项D（$\Delta H^\theta > 0$，$\Delta S > 0$）符合上述分析，正确。