Question

已知反應(yīng)：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(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

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

 

．
②經(jīng)計算298K時，此反應(yīng)的△G=

 

（填“＞”、“=”、“＜”）0
③此反應(yīng)在

 

℃（填計算式，不必計算出結(jié)果）以上，自發(fā)方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)．

Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱和焓變

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律結(jié)合已知熱化學(xué)反應(yīng)的方程式解答；
（2）①△S與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)，對同一物質(zhì)，其固態(tài)的熵值小于液態(tài)的熵小于氣態(tài)的熵；
②根據(jù)△G=△H-T?△S分析解答；
③根據(jù)△G=△H-T?△S＜0時，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)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(yīng)的熱化學(xué)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(zhì)的混亂度，與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)，該反應(yīng)正反應(yīng)方向為氣體分子數(shù)增多的反應(yīng)，△S＞0，
故答案為：反應(yīng)氣體分子數(shù)增多；    
②CO₂（g）+C（石墨）?2CO（g）；△H=+172.87kJ?mol^-1，△H＞0，該反應(yīng)正反應(yīng)方向為氣體分子數(shù)增多的反應(yīng)，△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(yīng)的自發(fā)性判斷是根據(jù)熵和焓的復(fù)合判據(jù)，即△G=△H-T△S＜0時，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)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(dāng)此反應(yīng)在（

172.87

0.1753

-273.15）℃時自發(fā)方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)，
故答案為：

172.87

0.1753

-273.15．

點評：本題考查學(xué)生蓋斯定律的應(yīng)用、反應(yīng)自發(fā)進(jìn)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(yīng)用，其單位的換算代入為該題的易錯點．