题目
13、已知反应 2A(g)+B(g)= 2C(g) 在 400K 下的△rHθm(400k) = 150kJ·mol-1,而且 A(g)、B(g)和 C(g)的摩尔定压热容分别为 20、30 和 35J·K-1·mol-1,若将上述反应改在 800K 下进行,则上述反应的△rHθm(800k)为 kJ·mol-1 。A. 300B. 150C. 75D. 0
13、已知反应 2A(g)+B(g)= 2C(g) 在 400K 下的△rHθm(400k) = 150kJ·mol-1,而且 A(g)、B(g)和 C(g)的摩尔定压热容分别为 20、30 和 35J·K-1·mol-1,若将上述反应改在 800K 下进行,则上述反应的△rHθm(800k)为 kJ·mol-1 。
A. 300
B. 150
C. 75
D. 0
题目解答
答案
B. 150
解析
关键知识点:本题考察反应焓变随温度变化的计算,需应用基尔霍夫定律。
解题核心:判断反应的ΔCp(反应的定压热容变化)是否为零。若ΔCp=0,则反应焓变ΔrHθm与温度无关,直接得出结果。
步骤1:计算反应的ΔCp
反应式为:
$2\text{A(g)} + \text{B(g)} \rightarrow 2\text{C(g)}$
根据基尔霍夫定律,ΔCp为各物质摩尔定压热容的代数和:
$\Delta C_p = \sum \nu C_{p,\text{产物}} - \sum \nu C_{p,\text{反应物}}$
代入数据:
$\Delta C_p = [2 \times 35 - (2 \times 20 + 1 \times 30)] = 70 - 70 = 0 \, \text{J/(K·mol)}$
步骤2:判断ΔrHθm是否随温度变化
若ΔCp=0,则反应的焓变ΔrHθm不随温度改变。因此,无论温度是400K还是800K,ΔrHθm始终为150 kJ/mol。