Question

工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C和H₂，根据所学的知识判断：
已知：Fe₂O₃（s）+

3

2

C（s）=2Fe（s）+

3

2

CO₂（g）△H=+233.8kJ?mol^-1△S=279J?K^-1?mol^-1
Fe₂O₃（s）+3H₂（g）=2Fe（s）+3H₂O（g）△H=+98kJ?mol^-1△S=144.2J?K^-1?mol^-1
问：那一种还原剂可使反应自发进行的温度低？（要求计算过程）（保留三位有效数字）

Answer 1

考点：焓变和熵变

专题：化学反应中的能量变化

分析：根据△H-T△S=0为平衡状态，△H-T△S＜0时为自发过程，进行计算比较．

解答： 解：用C为还原剂时，代入△H-T₁△S＜0得：233.8kJ?mol^-1-T1×279J?K^-1?mol^-1＜0，解得：T₁＞838K能自发进行；
用H₂为还原剂时，代入△H-T₂△S＜0得：98kJ?mol^-1-T₂×144.2J?K^-1?mol^-1＜0，解得：T₂＞679.6K能自发进行；
所以，用氢气为还原剂，反应自发进行的温度较低，
答：用氢气为还原剂，反应自发进行的温度较低．

点评：本题考查了由综合判据计算自发反应的温度，题目难度一般，明确△H-T△S＜0时为自发过程是解题的关键．