内容发布更新时间 : 2024/11/7 21:15:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
I2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、F2(g)、H2(g) 。
8、正向自发。
9、高压低温；增大 。
10、 2.5×108
四、计算题
1、解：因为△rHΘm（T）=∑υB△fHΘm(B,T)
即△rHΘm（298K）=2DfHΘm -DfHΘm -3DfHΘm
=2×(-46.11 KJ?mol–1)-0-3×0
=-92.22 kJ·mol-1
又因为△rSΘm(T) =∑υBSΘm (B,T)
即△rSΘ m(298K) =2 SΘm - SΘm -3 SΘm
=2×192.34J·K1·mol1－191.50J·K1·mol1－3×130.57J·K1·mol1
－
－
－
－
－
－
=－198.53 J·K1·mol
－
－1
根据吉布斯－亥姆霍兹公式
△rGΘm （T）=△rHΘm (T)-T△rSΘm (T)
△rGΘm （298K）=△rHΘm (298K)-T△rSΘm (298K)
= （-92.22 kJ·mol-1）- 298.15K×（-198.53×10-3kJ·mol-1 K-1）
= 33.03 kJ·mol-1 ＞0 正向反应不自发。
若使 △rGΘm （T）=△rHΘm (T)-T△rSΘm (T)＜0 ，则正向自发。
又因为△rHΘm 、△rSΘm随温度变化不大，即
△rGm （T）≈ △rHm (298K)-T△rSm (298K) ＜0
ΘΘΘ
即 -198.53×10-3kJ·mol-1 K-1 T ＞ -92.22 kJ·mol-1
而按不等式运算规则，有 T＜（-92.22 kJ·mol-1）/（-198.53×10-3kJ·mol-1 K-1）= 464.51K
故最高反应温度为464.51K。
2、解：根据吉布斯－亥姆霍兹公式
△rGΘm （T）=△rHΘm (T)-T△rSΘm (T)
△rGΘm （298K）=△rHΘm (298K)-T△rSΘm (298K)
而 △rHΘm (298K) = 3△fHΘm[C2H2(g),298K]－ △fHΘm[C6H6(l),298K]
= 3×226.73 kJ·mol-1－ 1×49.10kJ·mol-1
= 631.09 kJ·mol-1
△rSΘm(298K) = 3 SΘm[C2H2(g),298K]－ SΘm[C6H6(l),298K]
= 3×200.94 J·mol-1 K-1－ 1×173.40 J·mol-1 K-1
= 429.42 J·mol-1 K-1
故 △rGΘm （298K）= 631.09 kJ·mol-1 － 298.15K×429.42×10-3 kJ·mol-1 K-1
= 503.06 kJ·mol-1＞0 正向反应不自发。
若使 △rGΘm （T）=△rHΘm (T)-T△rSΘm (T)＜0 ，则正向自发。
又因为△rHΘm 、△rSΘm随温度变化不大，即
△rGΘm （T）≈ △rHΘm (298K)-T△rSΘm (298K) ＜0
则 T＞631.09 kJ·mol-1/429.42 ×10-3 kJ·mol-1 K-1=1469.6K
故最低反应温度为1469.6K。
3、解：因为△rHΘm（T）=∑υB△fHΘm(B,T)
即△rHΘm（298K）=DfHΘmco+DfHΘmH2-DfHΘmC(s)- DfHΘmH2O(g)
=-110.5 –(-241.8)
=131.3 kJ·mol-1
又因为△rSΘm(T) =∑υBSΘm (B,T)
即△rSΘ m(298K) = SΘmco+ SΘm H2 - SΘm C(s)- SΘmH2O(g)
=197.7+130.7-188.8-5.7
=134.1 J·K1·mol
－
－1
根据吉布斯－亥姆霍兹公式
△rGΘm （T）=△rHΘm (T)-T△rSΘm (T)
△rGΘm （298K）=△rHΘm (298K)-T△rSΘm (298K)
=131.3-298.15×134.1×10-3
= 91.3 kJ·mol-1 ＞0 正向反应不自发。
若使 △rGΘm （T）=△rHΘm (T)-T△rSΘm (T)＜0 ，则正向自发。
又因为△rHΘm 、△rSΘm随温度变化不大，即
△rGΘm （T）≈ △rHΘm (298K)-T△rSΘm (298K) ＜0
即 0.1341T ＞ 131.3
T＞979K
故最低反应温度为979K。
4、解：根据吉布斯－亥姆霍兹公式
△rGm （T）=△rHm (T)-T△rSm (T)
ΘΘΘ
△rGΘm （298K）=△rHΘm (298K)-T△rSΘm (298K)
而 △rHΘm (298K) = 0-2△fHΘm[H g O(s),298K]
= -2×(-90.8)
=181.6kJ·mol-1
△rSΘm(298K) = SΘm[O2(g)]+ 2SΘm[H g (l)]－ 2SΘm[H g O(s)]
= 205.2+2×75.9-2×70.3
=216.4J·mol-1K-1
故 △rGΘm （298K）= 181.6 kJ·mol-1 － 298.15K×216.4×10-3 kJ·mol-1 K-1
=117.08kJ·mol-1＞0 正向反应不自发。
若使 △rGΘm （T）=△rHΘm (T)-T△rSΘm (T)＜0 ，则正向自发。
又因为△rHΘm 、△rSΘm随温度变化不大，即
△rGΘm （T）≈ △rHΘm (298K)-T△rSΘm (298K) ＜0
则 T＞181.6 kJ·mol-1/216.4 ×10-3 kJ·mol-1 K-1=839.2K
故最低反应温度为839.2K。
5、解：(1) 根据吉布斯－亥姆霍兹公式，298K时反应的标准Gibbs自由能变为:
△rGΘm （298K） =△rHΘm (298K)-T△rSΘm (298K)
= ﹣133kJ·mol-1 － 298.15K×（﹣424）×10-3 kJ·mol-1 K-1
=﹣6.58kJ·mol-1＞0 正向反应自发。
(2) 因△rHΘm 、△rSΘm随温度变化不大，标准态下反应不能自发进行的条件是