题目
25℃时有反应 C6H6(l) + 7O2(g)3H2O(l) + 6CO2(g) 若反应中各气体物质均可视为理想气体,则其反应的标准摩尔焓变ΔrH与反应的标准摩尔热力学能变ΔrU之差约为:( )。A. -3.7 kJ·mol-1B. 1.2 kJ·mol-1C. -1.2 kJ·mol-1D. 3.7 kJ·mol-1
25℃时有反应 C6H6(l) + 7O2(g)3H2O(l) + 6CO2(g) 若反应中各气体物质均可视为理想气体,则其反应的标准摩尔焓变ΔrH与反应的标准摩尔热力学能变ΔrU之差约为:( )。
A. -3.7 kJ·mol-1
B. 1.2 kJ·mol-1
C. -1.2 kJ·mol-1
D. 3.7 kJ·mol-1
题目解答
答案
A. -3.7 kJ·mol-1
解析
步骤 1：确定反应物和生成物的摩尔数
反应物：7 mol O2(g)
生成物：6 mol CO2(g) + 3 mol H2O(l)
步骤 2：计算反应前后气体摩尔数的变化
反应前气体摩尔数：7 mol
反应后气体摩尔数：6 mol
气体摩尔数变化：6 mol - 7 mol = -1 mol
步骤 3：计算焓变与热力学能变之差
根据公式：ΔH = ΔU + ΔnRT
其中，Δn为气体摩尔数变化，R为理想气体常数，T为温度（25℃ = 298 K）
ΔH - ΔU = ΔnRT = (-1 mol) × (8.314 J·mol-1·K-1) × (298 K) = -2487.572 J = -2.487572 kJ
反应物：7 mol O2(g)
生成物：6 mol CO2(g) + 3 mol H2O(l)
步骤 2：计算反应前后气体摩尔数的变化
反应前气体摩尔数：7 mol
反应后气体摩尔数：6 mol
气体摩尔数变化：6 mol - 7 mol = -1 mol
步骤 3：计算焓变与热力学能变之差
根据公式：ΔH = ΔU + ΔnRT
其中，Δn为气体摩尔数变化，R为理想气体常数，T为温度（25℃ = 298 K）
ΔH - ΔU = ΔnRT = (-1 mol) × (8.314 J·mol-1·K-1) × (298 K) = -2487.572 J = -2.487572 kJ