已知双氧水、水在298K、100kPa时的标准摩尔生成焓的数据如下:物 质△fH/kJ·mol—1H2O(l)...
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已知双氧水、水在298K、100kPa时的标准摩尔生成焓的数据如下:
物 质 | △fH/kJ·mol—1 |
H2O(l) | -258.8 |
H2O2(l) | -191.2 |
O2(g) | 0 |
(1)试由以上数据计算双氧水发生分解反应的热效应。
(2)若双氧水发生分解反应生成液态水和氧气时,其△S=57.16J·mol—1·K—1
试判断该反应在常温下能否自发进行。若温度达到2000K时,反应能否自发进行。
【回答】
【解析】
(1)根据△H =H(产)-H(反)得,△H =2×(-258.8kJ·mol-1)+0—2×(-191.2kJ·mol-1)=-135.2kJ·mol-1。
(2)在298K时,△H—T△S=-135.2kJ·mol—1-(298K×10—3×57.16kJ·mol—1·K-1) =-152.23 kJ·mol-1 <0
∴该反应在常温下可自发进行。
温度达到2000K,且假定焓变和熵变不随温度变化而变化,△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时,仅从符号上进行分析,无论温度如何变化,恒有△H—T△S<0,故化学反应的方向——所有温度下反应均能自发进行。
(3)第Ⅲ象限符号为“—、—”(△S<0、△H<0)时化学反应的方向——低温下反应可以自发进行
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:计算题
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