Question

已知反應：C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.13kJ?mol^-1 2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566KJ?mol^-1
（1）寫出石墨與二氧化碳反應的熱化學方程式：

 

．
（2）若反應（1）（對應的二氧化碳為1mol）的△S=+175.3J?mol^-1?K^-1
①說明此反應的△S為正值的理由：

 

．
②經計算298K時，此反應的△G=

 

（填“＞”、“=”、“＜”）0
③此反應在

 

℃（填計算式，不必計算出結果）以上，自發(fā)方向發(fā)生逆轉．

Answer 1

考點：熱化學方程式,反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）根據蓋斯定律結合已知熱化學反應的方程式解答；
（2）①△S與物質的聚集狀態(tài)有關，對同一物質，其固態(tài)的熵值小于液態(tài)的熵小于氣態(tài)的熵；
②根據△G=△H-T?△S分析解答；
③根據△G=△H-T?△S＜0時，反應可自發(fā)進行分析解答．

解答： 解：（1）①C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.13kJ?mol^-1 ②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566KJ?mol^-1，石墨與二氧化碳反應的熱化學方程式可以通過①-②得到CO₂（g）+C（石墨）?2CO（g）△H=+172.87kJ?mol^-1，
故答案為：CO₂（g）+C（石墨）?2CO（g）△H=+172.87kJ?mol^-1；
（2）①△S表示物質的混亂度，與物質的聚集狀態(tài)有關，該反應正反應方向為氣體分子數增多的反應，△S＞0，
故答案為：反應氣體分子數增多；    
②CO₂（g）+C（石墨）?2CO（g）；△H=+172.87kJ?mol^-1，△H＞0，該反應正反應方向為氣體分子數增多的反應，△S＞0，△G=△H-T?△S=172.87kJ?mol^-1-
298K×（+0.1753KJ?mol^-1?K^-1）=+120.6306KJ?mol^-1＞0，
故答案為：＞；
③反應的自發(fā)性判斷是根據熵和焓的復合判據，即△G=△H-T△S＜0時，反應能自發(fā)進行，△G=△H-T?△S=172.87kJ?mol^-1-T×（+0.1753KJ?mol^-1?K^-1）=0，解得：T=

172.87

0.1753

K；所以當此反應在（

172.87

0.1753

-273.15）℃時自發(fā)方向發(fā)生逆轉，
故答案為：

172.87

0.1753

-273.15．

點評：本題考查學生蓋斯定律的應用、反應自發(fā)進行的判斷等知識，屬于重要的考點，題目難度中等，注意△G=△H-T△S公式的靈活應用，其單位的換算代入為該題的易錯點．