(12分)高温时空气中的N2和O2会反应生成NO而污染大气:N2(g)+O2(g)==NO(g)。式通过计算说明在1200℃的条件下,此反应能否正向自发进行?估算自发进行的最低温度是多少?(已知:△H="180.50" kJ·mol-1 ,△S=247.7J·mol-1 ·K-1 )
10分)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应是
SiO2(s)+4HF(g) ==SiF4(g)+2H2O(g) △H(298.15K)=-94.0kJ·mol-1 △S(298.15K)=-75.8J·mol-1 ·K-1 设△H和△S不随温度而变,试求此反应自发进行的温度条件。
(8分)由铁矿石生产金属铁有两种可能的途径:
①Fe2O3(s)+3∕2C(s)="=2Fe(s)+" 3∕2CO2(g)
△H=231.93kJ·mol-1 △S=276.32J·mol-1·K-1
②Fe2O3(s)+3H2(g)==2Fe(s)+3H2O(g)
△H=96.71kJ·mol-1 △S=138.79J·mol-1·K-1
(1)试判断这两个反应在高温还是低温下自发进行 。
(2)上述反应中的 (填序号)可以在较低温度下进行。
(8分)已知反应N2O4(g)==2NO2(g) △H=57.24kJ·mol-1 △S=176J·mol-1·K-1则在298.15K时该反应自发向 进行(填“左”或“右”),在500K时反应自发向 进行。
12分)判断下列过程的熵变的正负(填“>0”或“<0”)
(1) 溶解少量蔗糖于水中, △S__________;
(2) 纯碳和氧气反应生成 CO(g), △S__________;
(3) 液态水蒸发变成水蒸气, △S____________;
(4) CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),△S____________。
已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨,s)+O2(g)==CO2(g) △H(298K)=-393.5kJ/mol和C(金刚石,s)+O2(g)==CO2(g) △H(298K)=-395.4kJ/mol,已知相同条件下石墨的熵值大。从理论上判断下列关于金刚石和石墨的相互转化的说法正确的是( )
A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
B.石墨转化成金刚石的反应必须借助外动力
C.石墨转化为金刚石仅在高温下自发
D.金刚石转化为石墨仅在高温下自发