题目
(16分)将NaHCO3固体放入真空容器中发生下列反应2NaHCO3(s)= Na2CO3(s)+ H2O(g)+ CO2(g)已知298K时有下列数据:物质NaHCO3 (s) Na2CO3(s) H2O(g) CO2(g)-947.7 - 1130.9 -241.8 -393.5102.1 136.6 188.7 213.67-1 求298K时平衡体系的总压力;7-2 体系的温度为多高时,平衡压力为101.3kPa;7-3 298K的大气中,H2O(g) 与CO2(g)的分压分别为3167Pa与30.4Pa,将纯NaHCO3固体放入大气中让其发生上述分解反应。(1)问此时该分解反应的比大还是小?为什么?(2)用QP与比较说明NaHCO3固体迅速分解还是稳定存在?(3)用吉布斯自由能判据说明NaHCO3固体迅速分解还是稳定存在? [视H2O(g) 与CO2(g)为理想气体]
答案:7-1 = ++-2× = -1130.9 -241.8 -393.5+2×947.7=129.2 kJ.mol-1 = ++-2× = 136.6 +188.7 + 213.6 -2×102.2 =334.7 J.K-1.mol-1 = -=129.2×103-298×334.7 = 29460 J.mol-1 = 29.46 kJ.mol-1设平衡时的总压为P,则 = 6.854×10-6 P = 530 Pa (4分)7-2 平衡压力为101.3 kPa时的 根据等压方程式则 T = 373.1 K (2分)7-3 (1)298K的大气中该分解反应的比大。因为H2O(g) 与CO2(g)皆由标准状态分别变为分压3167Pa和30.4Pa,为等温膨胀过程熵值均增大,而NaHCO3 (s) 和Na2CO3(s)的熵值不变,所以比大。 (2分)(2)所以NaHCO3固体不分解而稳定存在。 (2分)(3) = 29460 = 776.8 J.mol-1 >0 所以NaHCO3固体不分解而稳定存在。 (2分)