問題詳情:
已知雙氧水、水在298K、100kPa時的標準摩爾生成焓的數據如下:
物 質 | △fH/kJ·mol—1 |
H2O(l) | -258.8 |
H2O2(l) | -191.2 |
O2(g) | 0 |
(1)試由以上數據計算雙氧水發生分解反應的熱效應。
(2)若雙氧水發生分解反應生成液態水和氧氣時,其△S=57.16J·mol—1·K—1
試判斷該反應在常温下能否自發進行。若温度達到2000K時,反應能否自發進行。
【回答】
【解析】
(1)根據△H =H(產)-H(反)得,△H =2×(-258.8kJ·mol-1)+0—2×(-191.2kJ·mol-1)=-135.2kJ·mol-1。
(2)在298K時,△H—T△S=-135.2kJ·mol—1-(298K×10—3×57.16kJ·mol—1·K-1) =-152.23 kJ·mol-1 <0
∴該反應在常温下可自發進行。
温度達到2000K,且假定焓變和熵變不隨温度變化而變化,△H—T△S=-135.2kJ·mol—1-(2000K×10—3×57.16kJ·mol—1·K—1)= -2495.2kJ·mol—1<0
故△S>0、△H<0時,僅從符號上進行分析,無論温度如何變化,恆有△H—T△S<0,故化學反應的方向——所有温度下反應均能自發進行。
(3)第Ⅲ象限符號為“—、—”(△S<0、△H<0)時化學反應的方向——低温下反應可以自發進行
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:計算題