题目
1.某反应的 _(i)({C)_(n)^6}(298.15K)=45kJcdot mo(l)^-1,-|||-Delta (H)_(m)^6(298.15R)=90kJcdot mo(l)^-1, 估算该反应处于平衡-|||-时的转变湿度为 () K。-|||-A 546-|||-596-|||-C 273-|||-D 298

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查吉布斯自由能与化学平衡的关系,以及如何利用热力学数据估算反应的平衡温度。
解题核心思路:
- 关键公式:吉布斯自由能公式 $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$,其中 $\Delta G$ 为吉布斯自由能变化,$\Delta H$ 为焓变,$\Delta S$ 为熵变。
- 平衡条件:当反应处于平衡时,$\Delta G = 0$,此时 $\Delta H = T\Delta S$,可推导出平衡温度 $T = \frac{\Delta H}{\Delta S}$。
- 破题关键:利用题目给出的 $\Delta G$ 和 $\Delta H$ 计算 $\Delta S$,再代入平衡公式求温度。
步骤1:计算熵变 $\Delta S$
根据公式 $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$,代入已知数据:
$45 = 90 - 298.15 \cdot \Delta S$
解得:
$\Delta S = \frac{90 - 45}{298.15} \approx 0.15 \, \text{kJ/(mol·K)}$
步骤2:求平衡温度 $T$
当反应平衡时,$\Delta G = 0$,此时 $\Delta H = T\Delta S$,代入 $\Delta H = 90 \, \text{kJ/mol}$ 和 $\Delta S \approx 0.15 \, \text{kJ/(mol·K)}$:
$T = \frac{90}{0.15} = 600 \, \text{K}$
由于计算中 $\Delta S$ 是近似值,实际结果更接近 $596 \, \text{K}$(选项B)。