内容发布更新时间 : 2024/11/13 16:13:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
能否自发进行。 解：由题意得：
θθΔrHm(298.15K)=ΣυBΔrHm(B)B
1
=[(634.9)+(393.5)(1207.6)]kJmol1
=179.2kJmol
θθΔrSm(298.15K)=ΣυBΔrSm(B)B
=(38.1+213.891.7)J=160.2Jmol1mol1K1
K1
θθθΔrGm(1222K)≈ΔrHm(298.15)TΔrSm(298.15)
=179.2×1000J=16.56kJmolmol111222K×160.2Jmol1K
p(CO2)=100kPa
∴Q=1θ∴ΔrGm(1222K)=ΔrGm(1222K)=16.56kJmol1
∴反应能自发进行。
5.制取半导体材料硅，可用下列反应：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) (1)估算上述反应的
θΔrHm(298.15K)及
θΔrSm(298.15K)；
（2）估算上述反应的（3）估算上述反应的
θΔrGm(298.15K)θΔrGm(1000K)，在标准状态298.15K下正反应能否自发进行？
，在标准状态1000K下正反应能否自发进行？
（4）估算上述反应制取硅时，自发进行的温度条件。 解：由题意得： (1)
θθΔrHm(298.15K)=ΣυBΔrHm(B)B
1
=[0+2×(110.5)2×0(910.7)]kJmol21
=689.7kJmolB1
θθΔrSm(298.15K)=ΣυBΔrSm(B)
(2)
=[18.8+2×197.72×5.741.5]J=361.3Jmol1mol1K1
K1
θθθΔrGm(T)≈ΔrHm(298.15)TΔrSm(298.15)
（3）
=689.7kJmol1298.15K×361.3J1mol1K1
=581.98kJmol
θθθΔrGm≈ΔrHm(298.15)TΔrSm(298.15)
=689.7kJmol11000K×361.3J>0
mol1K1
所以不能自发进行
=328.4kJmol1（4）要使反应能自发进行，则 即
θθθΔrGm(T)≈ΔrHm(298.15)TΔrSm(298.15)<0
689.7kJmol1T×361.3J
mol1K1<0
6.试判断下列反应的（1）
??rSm?T>1908.94K是大于零还是小于零：
Zn(s)+2HCl(aq)→ZnCl(aq)+H2(g)mol1θΔrSm=23JK1<0
（2）
CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)mol1θΔrSm=160.2JK1>0
22
（3）
NH3(g)+HCl(g)→NH4Cl(s)mol1K1θΔrSm=285.1J<0
（4）
CuO(s)+H2(g)→Cu(s)+H2O(l)mol1
θΔrSm=70.1JK1<0
7.水煤气反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 问：
（1）此反应在298.15K时，H2O(g)，CO(g)及H2(g) 的分压均为100kPa下能否向正方向进行？ （2）若升高温度能否向正方向进行？
（3）在各气体分压均为100kPa下多高温度时，此体系才能处在平衡状态？ 解：（1）
θθΔrHm(298.15K)=ΣυBΔrHm(B)B
1
=[0+(110.5)0(241.8)]kJmol=131.3kJmol1
θθΔrSm(298.15K)=ΣυBΔrSm(B)B
=[197.7+130.75.7188.8]J=133.9Jmol1mol1K1
K1
θθθΔrGm≈ΔrHm(298.15)TΔrSm(298.15)
=131.3kJmol=91.38kJmol1298.15K×133.9J>0
mol1K1
1
所以不能自发进行
（2）要使反应能自发进行，则 即
θθθΔrGm(T)≈ΔrHm(298.15)TΔrSm(298.15)<0
131.3kJmol1T×133.9J
mol1K1<0
（3）当T=980.58K时，
θΔrGm=0?T>980.58K，此时体系处于平衡状态。
23
8.已知反应：CaO(s)+SO3(g)=CaSO4(s)在298.15K时估算这个反应在100kPa压力下，当
θΔrGm(T)=0θΔrHm=402.0kJmol1，
θΔrGm=345.7kJmol1，
时的温度T，并简述向燃烧高含硫量煤的炉中投入生石灰（CaO)
可除去SO3，减少大气污染的理由。
解：
θθθΔrGm≈ΔrHm(298.15)TΔrSm(298.15)
1
?ΔrS=θmθΔrHmθΔrGmT(402+345.7)kJmol=298.15K1
θm=188.83JmolK1
1θΔrHm402.0kJmol1T==ΔrG=0θ当 时，则 ΔrSm188.83Jmol1K=2128.9K
§4.3 化学平衡和反应速率
1.试写出下列两个反应的标准平衡常数表达式： （1）2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) (2)ZnS(s)+2H+(aq)=Zn2++H2S(g)
解：(1)
Kθ=(pNO2/pθ)(pO2/pθ)(pN2O5/pθ)2
[c(Zn2+)/cθ][p(H2S)/pθ]K=[c(H+)/cθ]2 (2)
θ
2.在什么条件下储存CO2（g），才能使如下吸热反应的CO2分解最少？
1CO2(g)?CO(g)+O2(g) 2解：恒压、降温
3.吸热反应。
4.在1000℃时，反应FeO(s)+CO(g)→Fe(s)+CO2(g)的平衡常数等于0.5，如果CO和CO2的初始浓度均为0.05mol/dm，求它们平衡时的浓度。
3
24