Question

【題目】回答下列問題：

(1)用釕的配合物作催化劑，一定條件下可直接光催化分解CO2，發生反應：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，該反應的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0，ΔS________(填“>”“<”或“＝”)0，在低溫下，該反應________(填“能”或“不能”)自發進行。

(2)超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，化學方程式為2NO＋2CO2CO2＋N2。反應在常溫下能夠自發進行，則反應的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。

(3)已知在100 kPa、298 K時石灰石分解反應CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0，則：

①該反應常溫下________(填“能”或“不能”)自發進行。

②據本題反應數據分析，溫度________(填“能”或“不能”)成為反應方向的決定因素。

(4)已知CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g),ΔH＝＋218 kJ·mol－1，該反應能夠自發進行的反應條件是________。

(5)某吸熱反應能自發進行，則該反應的ΔS________(填“>”或“<”)0。

Answer 1

【答案】> > 不能 < 不能 能 高溫 >

【解析】

根據復合判據ΔG=ΔH-ΔST，ΔG<0時自發進行，進行判斷。

(1)由于CO燃燒生成CO2為放熱反應，則二氧化碳分解生成CO和氧氣為吸熱反應，ΔH>0，根據反應式可知，化學反應后氣體的化學計量數之和增加，ΔS>0，故低溫下ΔG=ΔH-ΔST>0，反應不能自發進行；

(2)根據ΔG=ΔH-ΔST，ΔG<0時自發進行，通過反應式可知ΔS<0，常溫下能夠自發進行，則ΔH<0；

(3) ①根據ΔG=ΔH-ΔST，ΔG<0時自發進行，已知ΔH>0，ΔS>0，則常溫下不能自發進行；

②T=ΔH/ΔS，則升高溫度可自發進行，溫度能成為反應方向的因素；

(4) 根據ΔG=ΔH-ΔST，已知該反應ΔS>0，ΔH>0，則高溫時自發進行；

(5)已知某吸熱反應能自發進行，即ΔG<0，ΔH>0，則ΔS>0。