Question

煤是使用比較多的能源。

(1)煤不充分燃燒可生成一氧化碳，對(duì)該反應(yīng)的逆反應(yīng)2CO(g)====2C(s)+O₂(g)

(設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度改變)，下列說法正確的是(   )

A.低溫下是自發(fā)變化

B.任何溫度下都是自發(fā)變化

C.高溫下是自發(fā)變化

D.任何溫度下都是非自發(fā)變化

(2)因煤中含有硫，當(dāng)煤燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有害的二氧化硫，所以人們常用廉價(jià)的石灰來消除煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化硫，以減少污染，其主要反應(yīng)為CaO(s)+SO₂(g)====CaSO₃(s)。已知：298 K、101.325 kPa時(shí)，該反應(yīng)的ΔH=

-402.0 kJ·mol^-1，ΔH－TΔS=-345.7 kJ·mol^-1，若此反應(yīng)中ΔH和ΔS不隨溫度變化而變化，問：保持此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最高爐溫是多少？

Answer 1

(1)該反應(yīng)的ΔH為正值，ΔS為負(fù)值，ΔH－TΔS恒為正值，任何溫度下都是非自發(fā)變化。

(2)因?yàn)?98 K、101.325 kPa時(shí)，該反應(yīng)的ΔH=-402.0 kJ·mol^-1，ΔH－TΔS =-345.7 kJ·mol^-1，則有ΔS=［－402.0 kJ·mol^-1-(-345.7 kJ·mol^-1)］/298 K

=-0.189 kJ·mol^-1·K^-1。要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，需使ΔH－TΔS＜0，即

-402.0 kJ·mol^-1－T×(－0.189 kJ·mol^-1·K^-1)＜0,得T＜2 127 K，因此保持此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最高爐溫是2 127 K。

答案：(1)D      (2)2 127 K