Question

【题目】回答下列问题：

(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0，ΔS________(填“>”“<”或“＝”)0，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。

(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO＋2CO2CO2＋N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。

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

①该反应常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。

②据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。

(4)已知CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g),ΔH＝＋218 kJ·mol－1，该反应能够自发进行的反应条件是________。

(5)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS________(填“>”或“<”)0。

Answer 1

【答案】> > 不能 < 不能 能 高温 >

【解析】

根据复合判据ΔG=ΔH-ΔST，ΔG<0时自发进行，进行判断。

(1)由于CO燃烧生成CO2为放热反应，则二氧化碳分解生成CO和氧气为吸热反应，ΔH>0，根据反应式可知，化学反应后气体的化学计量数之和增加，ΔS>0，故低温下ΔG=ΔH-ΔST>0，反应不能自发进行；

(2)根据ΔG=ΔH-ΔST，ΔG<0时自发进行，通过反应式可知ΔS<0，常温下能够自发进行，则ΔH<0；

(3) ①根据ΔG=ΔH-ΔST，ΔG<0时自发进行，已知ΔH>0，ΔS>0，则常温下不能自发进行；

②T=ΔH/ΔS，则升高温度可自发进行，温度能成为反应方向的因素；

(4) 根据ΔG=ΔH-ΔST，已知该反应ΔS>0，ΔH>0，则高温时自发进行；

(5)已知某吸热反应能自发进行，即ΔG<0，ΔH>0，则ΔS>0。