普通化学期末复习知识点

计算题：

1、用于制备半导体硅的反应：SiO2(s) 2C(s) Si(s) 2CO(g)，有关热力学数据如下表。

试通过计算：（1）判断此反应在298.15K的标准条件下能否自发进行； （2）估计在标准条件下自发进行的最低温度。

解：（1） rHm(298.15K) B fHm.15K) ,B(298

=[2(-110.5)-(-859.4)]kJ·mol-1

=238.4 kJ·mol-1

rSm(298.15K) BSm.15K) ,B(298

=[18.83+2×197.56-41.84-2×5.74]J·mol-1·K-1 =360.63 J·mol-1·K-1

rGm(298.15K) rHm(298.15K) T rSm(298.15K)

=[638.4-298.15×0.36063] kJ·mol-1

=530.9 kJ·mol-1

rGm(298.15K) 0，298.15K的标准条件下反应非自发。

（2）自发的最低温度

rGm(298.15K) 0

rHm(298.15K)638.4kJ mol 1

T 1770K 1 1

rSm(298.15K)360.63J mol K

2、在

试求：（1）在873K时反应的标准摩尔反应吉布斯函数变（ΔrGm）和标准平衡常数（Kθ），

（2）若873K时系统中各组分的分压为

计算此条件下反应的摩尔反应吉布斯函数变（ rGm），并判断反应进行的方向。

解 ：(1) rHm(298.15K) B fHm.15K) ,B(298

pCO2 pH2 127kPa，pCO pH2O 76kPa，

= ΔfHθ (生成物) - ΔfHm (反应物) m

Hθ (H2O,g)- fH (CO) =ΔfHθ( H)+Hθm (CO2)-Δf2mmm

θ

θ

= 0 +(-393.51)-(-241.82)- (-110.52) = -41.17(kJ mol-1)

rSm(298.15K) BSm.15K) ,B(298

θ

= Sθm (生成物) - Sm (反应物)

θ

m (H2O,g)-Sm (CO) = Sθm ( H2)+Sθm (CO2)-Sθ

=130.68 + 213.70 -188.83 -197.67 = -42.12 (J K-1 mol-1)

θ

ΔrGm=ΔrHθSΔ-T rm m

θ

=-41.17×103 J mol-1 – 873K×(-42.12 J K-1 mol-1 )= -4399.24 J mol-1 根据公式ΔrGθm= -RT lnK 得

K=exp(-θ

rGm

4399.24J mol 1

)=exp(-)=1.83

8.314J mol 1 K 1 873K

(2)根据公式 rGm= rGm+RTlnQ得,

(127kPa/100kPa)2

=3054.18 J mol-1 rGm=-4399.24 J mol + 8.314 J K mol×873K ln2

(76kPa/100kPa)

-1

-1

-1

由于在873K时 rGm>0，故此条件下该反应正向非自发,即反应逆向(向左)进行。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2mp1.html