已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应:
①CH4(g)→C(s)+2H2(g),②2CH4(g)→C2H2(g)+3H2(g)。
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,在图书馆查到如下热力学数据:
①反应的△H(298 K)=+74.848kJ/mol,△S(298 K)=+80.674J/(mol•K)
②反应的△H(298 K)=+376.426kJ/mol,△S(298 K)=+220.211J/(mol•K)
已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题:
(1)反应①属于 高温高温(填“高温”或“低温”)自发反应。
(2)判断反应①自发进行是由 熵变熵变(填“焓变”或“熵变”)决定的。
(3)通过计算判断反应①在常温下能否自发进行。 △H-T△S=74.848kJ/mol-80.674×10-3kJ/(mol•K)×298K≈50.807kJ/mol>0,所以反应①在常温下不能自发进行△H-T△S=74.848kJ/mol-80.674×10-3kJ/(mol•K)×298K≈50.807kJ/mol>0,所以反应①在常温下不能自发进行。
(4)求算制取炭黑的允许温度范围:927.8~1790.4K927.8~1790.4K。
(5)为了提高甲烷的炭化程度,你认为下面四个温度中最合适的是 CC(填字母)。
A.905.2 K
B.927 K
C.1 273 K
D.2 000 K
【考点】化学反应的方向.
【答案】高温;熵变;△H-T△S=74.848kJ/mol-80.674×10-3kJ/(mol•K)×298K≈50.807kJ/mol>0,所以反应①在常温下不能自发进行;927.8~1790.4K;C
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/16 17:0:1组卷:72引用:4难度:0.5