1 5 、 制取半导体材料硅可用下列反应 : Si O 2 ( s , 石英 ) + 2C ( s , 石墨 ) = Si ( s ) +2 CO ( g ) ( 1 )计算上述反应的 ( 298.15K )及 Δ r S m Θ ( 298.15K ); ( 2 )计算上述反应的 Δ r G m Θ ( 298.15K ),判断此反应在标准态, 298.15K 下可否自发进行? ( 3 )计算上述反应的 Δ r G m Θ ( 1000K ) = ?在标准态, 1000K 下,正反应可否自发进行? ( 4 )计算用上述反应制取硅时,该反应自发进行的温度条件。

解:查表得 Si O 2 ( s ,石英) C ( s ,石墨) Si ( s ) C O 2 ( g ) Δ f H m Θ ( 298.15K ) / ( k J · mol -1 ) -910.9 0 0 -110.5 S m Θ ( 298.15K ) / ( J · K -1 · mol -1 ) 41.84 5.74 18.8 197.7 Δ f G m Θ ( 298.15K ) / ( kJ · mol - 1 ) -856.6 0 0 -137.2 ( 1 )反应的 Δ r H m Θ ( 298.15K ) = ∑ v B Δ f H m Θ ( B , 298.15K ) =2 x ( -110.5kJ · mol -1 ) +0 - ( -910.9kJ · mol -1 ) -0 =689.9kJ · mol -1 Δ r S m Θ ( 298.15K ) = ∑ v B S m Θ ( B , 298.15K ) = 2 x 197.7 x 10 -3 kJ · K -1 · mol -1 +18.8 x 10 -3 kJ · K -1 · mol -1 -2 x5.74 x 10 -3 kJ · K -1 · mol -1 -41.84 x 10 -3 kJ · K -1 · mol -1 =360.9 x 10 -3 kJ · K -1 · mol -1 ( 2 ) 反应的 Δ r G m Θ ( 298.15K ) = ∑v B · Δ r G m Θ ( B , 298.15K ) =2 x ( -137.2k J · mol - 1 ) +0- ( -856.6k J · mol - 1 ) -0 =682.2kJ · mol - 1 >0 所以,在标准态 298.15K 时,正反应不能自发进行。 ( 3 ) Δ r G m Θ ( T ) = Δ r H m Θ ( 298.15K ) -T Δ r S m Θ ( 298.15K ) Δ r G m Θ ( 1000 K ) = 689.9kJ · mol -1 -1000K × 360.9 x 10 - 3 kJ · K - 1 · mol - 1 =329.0kJ · mol - 1 >0 所以,在标准态下, 1000K 时,正反应仍不能自发进行。 ( 4 )要正反应自发进行,则应 Δ r G m Θ ( T )【简答题】小李高职毕业就来到北京，在一家公司担任质检工作，每个月只能挣1500元，而且还必须从早忙到晚。他的朋友都劝他换一个工作，说这样低的工资不值得他如此卖力。可是他始终没有放弃，从不抱怨自己工资低。只是在埋头苦干，还告诉他的朋友们：在这里工作虽然辛苦，工资也不高，但能学到东西。他诚恳踏实的态度收到老板的关注，一年以后，他的工资就涨到了4000元，并且被提拔为一个重要部门的副经理。在新职位上，小李继续保持自己良好的工作习惯。最后被提升到副总经理的位置上。成为公司收入仅次于老板的人。