已知MgCO3(s)的ΔfHm (298.15K) =-1111.88kJ.mol-1,Sm (298.15K)=65.6J.K-1mol-1,ΔfGm (298.15K) =-1028.28kJ.mol-1。求反应MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g):(1) 在298K,100kPa下的ΔrHm (298.15K),ΔrSm (298.15K),ΔrGm (298.15K);(2) 在1123K,100kPa下的ΔrGm (1123K)和K(1123K);(3) 在100kPa压力下(即p(CO2)=100kPa)进行分解的最低温度。
已知MgCO3(s)的ΔfHm (298.15K) =-1111.88kJ.mol-1,Sm (298.15K)=65.6J.K-1mol-1,ΔfGm (298.15K) =-1028.28kJ.mol-1。
求反应MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g):
(1) 在298K,100kPa下的ΔrHm (298.15K),ΔrSm (298.15K),ΔrGm (298.15K);
(2) 在1123K,100kPa下的ΔrGm (1123K)和K(1123K);
(3) 在100kPa压力下(即p(CO2)=100kPa)进行分解的最低温度。
题目解答
答案
解: 查298K时 MgO(s)的ΔfHm=-601.83kJ.mol-1, Sm= 27J.K-1..mol-1
ΔfGm =-569.55kJ.mol-1
CO2(s)的ΔfHm=-393.51kJ.mol-1, Sm = 213.7J.K-1..mol-1
ΔfGm=- 394.36kJ.mol-1
(1) ΔrHm(298K)= - 601.83 -393.51 -(-1111.88) = 116.54 kJ.mol-1
ΔrSm(298K)= 27 + 213.7 - 65.6 = 175.1 J.K-1.mol-1
ΔrGm(298K)= -569.55 –394.36 -(-1028.28) = 64.42 kJ.mol-1
(2) ΔrGm(1123K)=ΔrHm(298K)- TΔrSm(298K)
= 116540 –1123 ×175.1 = -80097J.mol-1
K (1123K)=exp(-ΔrGm /RT) = exp(80097/8.314 ×1123) = 5.32 ×103
(3) 在100kPa压力下, Jp = p (CO2) / p =1, K ≥ Jp = 1
ΔrGm(T)=ΔrHm(298K)- TΔrSm(298K)≤0
T ≥ΔrHm(298K)/ ΔrSm(298K)
= 116540 / 175.1 = 665.6K