题目内容
【题目】已知一个可逆反应,若正反应为自发过程,则其逆反应为非自发过程,反之亦然。
(1)已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980 K时ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980 K时,估计ΔH-TΔS________0(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);当体系温度高于980 K时,估计ΔH-TΔS________0。
(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)+4HF(g)===SiF4(g)+2H2O(g) ΔH(298.15 K)=-94.0 kJ/mol,ΔS(298.15 K)=-75.8 J/(mol·K),设ΔH和ΔS不随温度而变化,则此反应自发进行的温度是________。
(3)化学反应2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在298 K、100 kPa下:ΔH=-113.0 kJ/mol,ΔS=-145.3 J/(mol·K),反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。
【答案】(1)小于 大于 (2)小于1240 K (3)能
【解析】(1)C(s)+CO2(g)2CO(g)的反应为吸热反应,ΔH>0,则2CO(g)
CO2(g)+C(s)为放热反应,ΔH<0,且该反应ΔS<0,则当T<980 K时,ΔH-TΔS<0,T>980 K时,ΔH-TΔS>0。(2)由题给信息,要使反应能自发进行,须有ΔH-TΔS<0,即-94.0 kJ/mol-T×[-75.8 J/(mol·K)×10-3 kJ/J]<0,则T <
≈1.24×103 K。(3)298 K时,ΔH-TΔS=-113.0 kJ/mol-298 K×[-145.3×10-3kJ/(mol·K)]≈-69.7 kJ/mol<0,因此常温下该反应能自发进行。
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