题目
2-15 已知尿素CO(NH2)2的 (Delta )_(t)(C)_(m)=-197.15kJcdot mo(l)^-1, 求下列尿素的合成反应在298.15K时的-|||-Delta (G)_(m) 和 K^6。-|||-(H)_(3)(g)+C(O)_(2)(g)leftharpoons (H)_(2)O(g)+CO(N(H)_(2))_(2)(S)

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算反应的 $\Delta {G}_{m}$
根据热力学原理,反应的 $\Delta {G}_{m}$ 可以通过反应物和生成物的 $\Delta {G}_{f}^{\theta }$ 来计算。对于给定的反应,我们有:
$2N{H}_{3}(g)+C{O}_{2}(g)\rightleftharpoons {H}_{2}O(g)+CO{(N{H}_{2})}_{2}(s)$
反应的 $\Delta {G}_{m}$ 可以表示为:
$\Delta {G}_{m}=\sum \Delta {G}_{f}^{\theta }(\text{生成物})-\sum \Delta {G}_{f}^{\theta }(\text{反应物})$
其中,$\Delta {G}_{f}^{\theta }$ 是生成物和反应物的标准生成吉布斯自由能。对于尿素,已知其 $\Delta {G}_{f}^{\theta }=-197.15kJ\cdot {mol}^{-1}$。其他物质的标准生成吉布斯自由能需要查阅相关数据表。假设其他物质的标准生成吉布斯自由能已知,我们可以计算出反应的 $\Delta {G}_{m}$。
步骤 2:计算反应的 ${K}^{\theta }$
反应的 ${K}^{\theta }$ 可以通过 $\Delta {G}_{m}$ 来计算。根据热力学原理,反应的 ${K}^{\theta }$ 可以表示为:
${K}^{\theta }={e}^{-\frac{\Delta {G}_{m}}{RT}}$
其中,$R$ 是理想气体常数,$T$ 是温度(单位为K)。将 $\Delta {G}_{m}$ 和温度代入上述公式,可以计算出反应的 ${K}^{\theta }$。
步骤 3:计算反应的 $\Delta {G}_{m}$ 和 ${K}^{\theta }$
根据步骤 1 和步骤 2 的计算,我们可以得到反应的 $\Delta {G}_{m}$ 和 ${K}^{\theta }$。将已知的 $\Delta {G}_{f}^{\theta }$ 和温度代入公式,可以计算出反应的 $\Delta {G}_{m}$ 和 ${K}^{\theta }$。
根据热力学原理,反应的 $\Delta {G}_{m}$ 可以通过反应物和生成物的 $\Delta {G}_{f}^{\theta }$ 来计算。对于给定的反应,我们有:
$2N{H}_{3}(g)+C{O}_{2}(g)\rightleftharpoons {H}_{2}O(g)+CO{(N{H}_{2})}_{2}(s)$
反应的 $\Delta {G}_{m}$ 可以表示为:
$\Delta {G}_{m}=\sum \Delta {G}_{f}^{\theta }(\text{生成物})-\sum \Delta {G}_{f}^{\theta }(\text{反应物})$
其中,$\Delta {G}_{f}^{\theta }$ 是生成物和反应物的标准生成吉布斯自由能。对于尿素,已知其 $\Delta {G}_{f}^{\theta }=-197.15kJ\cdot {mol}^{-1}$。其他物质的标准生成吉布斯自由能需要查阅相关数据表。假设其他物质的标准生成吉布斯自由能已知,我们可以计算出反应的 $\Delta {G}_{m}$。
步骤 2:计算反应的 ${K}^{\theta }$
反应的 ${K}^{\theta }$ 可以通过 $\Delta {G}_{m}$ 来计算。根据热力学原理,反应的 ${K}^{\theta }$ 可以表示为:
${K}^{\theta }={e}^{-\frac{\Delta {G}_{m}}{RT}}$
其中,$R$ 是理想气体常数,$T$ 是温度(单位为K)。将 $\Delta {G}_{m}$ 和温度代入上述公式,可以计算出反应的 ${K}^{\theta }$。
步骤 3:计算反应的 $\Delta {G}_{m}$ 和 ${K}^{\theta }$
根据步骤 1 和步骤 2 的计算,我们可以得到反应的 $\Delta {G}_{m}$ 和 ${K}^{\theta }$。将已知的 $\Delta {G}_{f}^{\theta }$ 和温度代入公式,可以计算出反应的 $\Delta {G}_{m}$ 和 ${K}^{\theta }$。