Question

14．（1）已知：298K、101kpa時(shí)，反應(yīng)Ca0（s）+SO₂（g）═CaSO₃（g）的△H=-402.0kJ•mol^-1，△H-T△S=-345.7kJ•mol^-1，若此反應(yīng)中△H和△S不隨溫度變化而變化．則保持此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度低于2127K．
（2）已知：H₂0（1）═H₂O（g）的△H=+44.0kJ•mol^-1，△S=+118.8J•mol^-1•K^-1．則水的沸點(diǎn)是97.37°C．
（3）已知在298K時(shí)，由石墨生成金剛石的反應(yīng)的△H=+1.895kJ•mol^-1，△H-T△S=2866kJ•mol^-1，又已知石墨的熵S_石=+5.694J•mol^-1•K^-1，則金剛石的熵S_金=-9615.69J/mol•K（化學(xué)反應(yīng)的熵變是生成物的總熵與反應(yīng)物的總熵之差），這兩種碳的同素異形體中更有序的是金剛石更有序．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應(yīng)所給焓變和熵變及其溫度計(jì)算得到熵變，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T△S＜0得到所需的最低溫度；
（2）依據(jù)△H-T△S＜0計(jì)算所需溫度；
（3）依據(jù)△H-T△S＜0計(jì)算反應(yīng)的熵變，結(jié)合石墨的熵S_石=+5.694J•mol^-1•K^-1，計(jì)算金剛石的熵S_金，熵變?cè)叫≡接行颍?/p>

解答 解：（1）已知：298K、101kpa時(shí)，反應(yīng)Ca0（s）+SO₂（g）═CaSO₃（g）的△H=-402.0kJ•mol^-1，△H-T△S=-345.7kJ•mol^-1，代入數(shù)值計(jì)算：
-402.0kJ•mol^-1-298K△S=-345.7kJ•mol^-1，△S=-0.189KJ/mol•K，若此反應(yīng)中△H和△S不隨溫度變化而變化．
△H-T△S＜0，-402.0KJ/mol-T×（-0.189KJ/mol•K）＜0，T=2127K
則保持此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度低于2127K，
故答案為：2127K；
（2）已知：H₂0（1）═H₂O（g）的△H=+44.0kJ•mol^-1，△S=+0.1188kJ•mol^-1•K^-1．，△H-T△S≤0，44.0KJ/mol-T×（+0.0.1188kJ•mol^-1•K^-1）≤0
T≤370.37K
則水的沸點(diǎn)=370.37-273=97.37°C，
故答案為：97.37°C；
（3）已知在298K時(shí)，由石墨生成金剛石的反應(yīng)的△H=+1.895kJ•mol^-1，△H-T△S=2866kJ•mol^-1，△S=-9.61KJ/mol•K=-9610J/mol•K，又已知石墨的熵S_石=+5.694J•mol^-1•K^-1，化學(xué)反應(yīng)的熵變是生成物的總熵與反應(yīng)物的總熵之差則金剛石的熵S_金=-9610J/mol•K-5.694J•mol^-1•K^-1=-9615.69J/mol•K，金剛石熵小于石墨，金剛石更有序，
故答案為：-9615.69J/mol•K，金剛石更有序．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)分析和計(jì)算，熵變是生成物的總熵與反應(yīng)物的總熵之差，主意熵的單位和焓變單位要統(tǒng)一，題目難度中等．