题目
8.试求反应 (H)_(3)COOH(g)arrow C(H)_(4)(g)+C(O)_(2)(g) 在727℃的反应焓。已知该反应在-|||-25℃时的反应焓为 -36.12kJcdot mo(l)^-1 CH3COOH(g)、CH4(g)与CO2(g)的平均等压摩尔热-|||-容分别为52.3、37.7与 .4] cdot mo(l)^-1cdot (k)^-1
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定反应焓的温度变化
反应焓随温度的变化可以通过反应物和生成物的摩尔热容来计算。首先，我们需要确定反应焓的温度变化，即从25℃到727℃的变化。温度变化为：
$$
\Delta T = 727℃ - 25℃ = 702℃ = 702K
$$
步骤 2：计算反应焓随温度的变化
反应焓随温度的变化可以通过反应物和生成物的摩尔热容来计算。反应焓的变化可以表示为：
$$
\Delta H(T_2) = \Delta H(T_1) + \Delta C_p \cdot \Delta T
$$
其中，$\Delta C_p$ 是反应物和生成物的摩尔热容之差，$\Delta T$ 是温度变化。对于给定的反应，$\Delta C_p$ 可以表示为：
$$
\Delta C_p = C_p(C{H}_{4}) + C_p(C{O}_{2}) - C_p(C{H}_{3}COOH)
$$
代入给定的摩尔热容值，我们得到：
$$
\Delta C_p = 37.7 + 31.4 - 52.3 = 16.8 J\cdot {mol}^{-1}\cdot {K}^{-1}
$$
步骤 3：计算反应焓在727℃的值
将 $\Delta C_p$ 和 $\Delta T$ 的值代入反应焓随温度变化的公式，我们得到：
$$
\Delta H(1000K) = -36.12kJ\cdot {mol}^{-1} + 16.8 J\cdot {mol}^{-1}\cdot {K}^{-1} \cdot 702K
$$
$$
\Delta H(1000K) = -36.12kJ\cdot {mol}^{-1} + 11.8kJ\cdot {mol}^{-1}
$$
$$
\Delta H(1000K) = -24.3kJ\cdot {mol}^{-1}
$$
反应焓随温度的变化可以通过反应物和生成物的摩尔热容来计算。首先，我们需要确定反应焓的温度变化，即从25℃到727℃的变化。温度变化为：
$$
\Delta T = 727℃ - 25℃ = 702℃ = 702K
$$
步骤 2：计算反应焓随温度的变化
反应焓随温度的变化可以通过反应物和生成物的摩尔热容来计算。反应焓的变化可以表示为：
$$
\Delta H(T_2) = \Delta H(T_1) + \Delta C_p \cdot \Delta T
$$
其中，$\Delta C_p$ 是反应物和生成物的摩尔热容之差，$\Delta T$ 是温度变化。对于给定的反应，$\Delta C_p$ 可以表示为：
$$
\Delta C_p = C_p(C{H}_{4}) + C_p(C{O}_{2}) - C_p(C{H}_{3}COOH)
$$
代入给定的摩尔热容值，我们得到：
$$
\Delta C_p = 37.7 + 31.4 - 52.3 = 16.8 J\cdot {mol}^{-1}\cdot {K}^{-1}
$$
步骤 3：计算反应焓在727℃的值
将 $\Delta C_p$ 和 $\Delta T$ 的值代入反应焓随温度变化的公式，我们得到：
$$
\Delta H(1000K) = -36.12kJ\cdot {mol}^{-1} + 16.8 J\cdot {mol}^{-1}\cdot {K}^{-1} \cdot 702K
$$
$$
\Delta H(1000K) = -36.12kJ\cdot {mol}^{-1} + 11.8kJ\cdot {mol}^{-1}
$$
$$
\Delta H(1000K) = -24.3kJ\cdot {mol}^{-1}
$$