题目
[题目]-|||-已知反应 (Fe)_(2)(O)_(3)(s)=2(Fe)_(3)(O)_(4)(s)+1/2(O)_(2)(g) 的下列数据-|||-(Delta )_(r)(H)_(m)^0(kJ/mol) -824.2 . -1118 _________________-|||-Delta (G)_(m)^0(kJ/mol) -742.2 . -1015 0-|||-计算(a)298K和100kPa时,1mol Fe2O3进行反应的 (Delta )_(1)(G)^0 值-|||-(b)298K产生11mol Fe3O 4时的 Delta (S)^0 值。
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算反应的 $\Delta H_m^0$ 和 $\Delta G_m^0$
根据已知条件，可以由盖斯定律计算反应的 $\Delta H_m^0$ 和 $\Delta G_m^0$。
$\Delta H_m^0 = -1118 + 2 \cdot (-824.2) / 3 = 236.6 kJ/mol$
$\Delta G_m^0 = -1015 \cdot 2 - (-742.2) \cdot 2 / 3 = 196.6 kJ/mol$
步骤 2：计算1mol Fe2O3进行反应的 $\Delta G^0$
由反应可知，298K时，1mol上述反应需要消耗3mol Fe2O3。因此，1mol Fe2O3进行反应的 $\Delta G^0$ 为：
$\Delta G^0 = \frac{1}{3} \Delta G_m^0 = 65.53 kJ/mol$
步骤 3：计算298K产生11mol Fe3O4时的 $\Delta S^0$
由反应可知，298K时，11mol上述反应生成2mol Fe3O4。因此，产生1mol Fe3O4的 $\Delta S^0$ 为：
$\Delta S^0 = \frac{1}{2} \Delta S_m^0 = 67.13 J/(mol \cdot K)$
根据已知条件，可以由盖斯定律计算反应的 $\Delta H_m^0$ 和 $\Delta G_m^0$。
$\Delta H_m^0 = -1118 + 2 \cdot (-824.2) / 3 = 236.6 kJ/mol$
$\Delta G_m^0 = -1015 \cdot 2 - (-742.2) \cdot 2 / 3 = 196.6 kJ/mol$
步骤 2：计算1mol Fe2O3进行反应的 $\Delta G^0$
由反应可知，298K时，1mol上述反应需要消耗3mol Fe2O3。因此，1mol Fe2O3进行反应的 $\Delta G^0$ 为：
$\Delta G^0 = \frac{1}{3} \Delta G_m^0 = 65.53 kJ/mol$
步骤 3：计算298K产生11mol Fe3O4时的 $\Delta S^0$
由反应可知，298K时，11mol上述反应生成2mol Fe3O4。因此，产生1mol Fe3O4的 $\Delta S^0$ 为：
$\Delta S^0 = \frac{1}{2} \Delta S_m^0 = 67.13 J/(mol \cdot K)$