题目
已知298.15K,CO(g )和CH3 OH(g )的 Delta (H)_(m)^theta 分别为 -110.525kJcdot (mol)^-1-|||-及 -200.66kJcdot (mol)^-1, CO(g),H2(g),CH3OH (1)的Sn分的 .674Jcdot (mol)^-1-|||-^-1, .684Jcdot (mol)^-1cdot (K)^-1 及 .8Jcdot (mol)^-1cdot (K)^-1 又知298.15K甲醇的饱和-|||-蒸气压为16.59 kPa, Delta (H)_(m)=38.0kJcdot (mol)^-1, 蒸气可视为理想气体。求298.15K-|||-时,下列反应的 Delta (G)_(m) 及 ^theta -|||-(g)+2(H)_(2)(g)=!=!= C(H)_(3)OH(g)
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算CH3OH(g)的熵
根据题目给出的信息，我们首先需要计算CH3OH(g)的熵。由于压力对液体熵的影响可忽略不计，$\Delta S_1 \approx 0$，所以 $\Delta S = \Delta S_2 + \Delta S_3 = \dfrac {\Delta \cdots {H}_{m}}{T} - R\ln \dfrac {{p}^{0}}{p}$。又因为 $\Delta S = S_m(CH_3OH,g) - S_m(CH_3OH,l)$，所以 $S_m(CH_3OH,g) = S_m(CH_3OH,l) + \Delta S$。将已知数值代入，得到 $S_m(CH_3OH,g)$ 的值。
步骤 2：计算反应的焓变
根据反应方程式，计算反应的焓变 $\Delta H_{m}^{\theta}$。$\Delta H_{m}^{\theta} = \Delta H_{m}(CH_3OH,g) - \Delta H_{m}(CO,g) - 2\Delta H_{m}(H_2,g)$。将已知数值代入，得到 $\Delta H_{m}^{\theta}$ 的值。
步骤 3：计算反应的熵变
根据反应方程式，计算反应的熵变 $\Delta S_{m}^{\theta}$。$\Delta S_{m}^{\theta} = S_m(CH_3OH,g) - S_m(CO,g) - 2S_m(H_2,g)$。将已知数值代入，得到 $\Delta S_{m}^{\theta}$ 的值。
步骤 4：计算反应的吉布斯自由能变
根据吉布斯自由能变的定义，计算反应的吉布斯自由能变 $\Delta G_{m}^{\theta}$。$\Delta G_{m}^{\theta} = \Delta H_{m}^{\theta} - T\Delta S_{m}^{\theta}$。将已知数值代入，得到 $\Delta G_{m}^{\theta}$ 的值。
步骤 5：计算反应的平衡常数
根据反应的吉布斯自由能变，计算反应的平衡常数 $K^{\theta}$。$K^{\theta} = \exp(-\dfrac {\Delta G_{m}^{\theta}}{RT})$。将已知数值代入，得到 $K^{\theta}$ 的值。
根据题目给出的信息，我们首先需要计算CH3OH(g)的熵。由于压力对液体熵的影响可忽略不计，$\Delta S_1 \approx 0$，所以 $\Delta S = \Delta S_2 + \Delta S_3 = \dfrac {\Delta \cdots {H}_{m}}{T} - R\ln \dfrac {{p}^{0}}{p}$。又因为 $\Delta S = S_m(CH_3OH,g) - S_m(CH_3OH,l)$，所以 $S_m(CH_3OH,g) = S_m(CH_3OH,l) + \Delta S$。将已知数值代入，得到 $S_m(CH_3OH,g)$ 的值。
步骤 2：计算反应的焓变
根据反应方程式，计算反应的焓变 $\Delta H_{m}^{\theta}$。$\Delta H_{m}^{\theta} = \Delta H_{m}(CH_3OH,g) - \Delta H_{m}(CO,g) - 2\Delta H_{m}(H_2,g)$。将已知数值代入，得到 $\Delta H_{m}^{\theta}$ 的值。
步骤 3：计算反应的熵变
根据反应方程式，计算反应的熵变 $\Delta S_{m}^{\theta}$。$\Delta S_{m}^{\theta} = S_m(CH_3OH,g) - S_m(CO,g) - 2S_m(H_2,g)$。将已知数值代入，得到 $\Delta S_{m}^{\theta}$ 的值。
步骤 4：计算反应的吉布斯自由能变
根据吉布斯自由能变的定义，计算反应的吉布斯自由能变 $\Delta G_{m}^{\theta}$。$\Delta G_{m}^{\theta} = \Delta H_{m}^{\theta} - T\Delta S_{m}^{\theta}$。将已知数值代入，得到 $\Delta G_{m}^{\theta}$ 的值。
步骤 5：计算反应的平衡常数
根据反应的吉布斯自由能变，计算反应的平衡常数 $K^{\theta}$。$K^{\theta} = \exp(-\dfrac {\Delta G_{m}^{\theta}}{RT})$。将已知数值代入，得到 $K^{\theta}$ 的值。