化学平衡 ·101 ③先求出△,H(T)与T的关系式,再代入下式进行积分 dnK°/dT=△,H(T)/RT2 解:第三种方法是正确的。因为该反应的△Cm是温度的函数,故 Δ.H°也是温度的函数,不能用第一种或第二种方法计算K 9.以甲烷为原料,甲建议按反应 CH4(8)+02(g)=CH3OH(g) 制成甲醇。乙认为乙醇的用途比甲醇广,建议按反应 2CH, (9)+H, O(g)=C,HsOH(g)+2H,(g) 制成乙醇。试问哪个方案合理,为什么?假定反应都在29815K、标准 状态下进行。所需△H=(29815K)和S=(2985K)数据可查附录 解:CH4(g)+1202(g)=CH3OH(g) A, H=[200.66-(-7481)kJ.mol-I 125.85kJ.mol-I △,Sa=(23981-186264-0.5×20138)JK =-4902JK-,mol-l △,Ga=[12585-29815×(-4902)×103]kJmo =-111.23 KJ- mol 2CH,(g)+H, O(g)=C,, OH(g)+2H2(g) △,H=[235.10-2×(-7481)-(-241818) KJ. mol- 156.34 kJ. mol-l △Sm=[28270+2×130684-2×186264-18885小J.K-·molr =-1729JK-.mol △,G=5634-2985×(1729)×10-]kmo =161.50kJmol-l 可见甲的方案△G"<0,乙的方案△G>0,所以甲的方案合理。第 5 章 化学平衡 ·101· ③先求出 ( ) o Δr H m T 与 T 的关系式，再代入下式进行积分 o 2 r m o dlnK / dT = Δ H (T) / RT 解：第三种方法是正确的。因为该反应的 o ΔrCp,m 是温度的函数，故 o ΔrH m 也是温度的函数，不能用第一种或第二种方法计算 o K 。 9. 以甲烷为原料，甲建议按反应 O (g) == CH OH(g) 2 1 CH4 (g) + 2 3 制成甲醇。乙认为乙醇的用途比甲醇广，建议按反应 2CH (g) + H O(g) == C H OH(g) + 2H (g) 4 2 2 5 2 制成乙醇。试问哪个方案合理，为什么？假定反应都在 298.15 K、标准 状态下进行。所需 (298.15 K) o Δf H m 和 (298.15 K) o S m 数据可查附录。 解：CH (g) 1/2O (g) CH OH (g) 4 + 2 == 3 [ ] ( ) 1 o 1 r m 12585 kJ mol 200 66 74 81 kJ mol − − = − ⋅ Δ = − − − ⋅ . H . . ( ) 1 1 o 1 1 r m 49.02 J K mol 239.81 186.264 0.5 205.138 J K mol − − − − = − ⋅ ⋅ Δ S = − − × ⋅ ⋅ [ ( ) ] 1 o 3 1 r m 111.23 kJ mol 125.85 298.15 49.02 10 kJ mol − − − = − ⋅ Δ G = − − × − × ⋅ 2CH (g) H O(g) C H OH(g) 2H (g) 4 + 2 == 2 5 + 2 [ ( ) ( )] 1 o 1 r m 156.34 kJ mol 235.10 2 74.81 241.818 kJ mol − − = ⋅ Δ H = − − × − − − ⋅ [ ] 1 1 o 1 1 r m 17.29 J K mol 282.70 2 130.684 2 186.264 188.825 J K mol − − − − = − ⋅ ⋅ Δ S = + × − × − ⋅ ⋅ [ ( ) ] 1 o 3 1 r m 161.50 kJ mol 156.34 298.15 17.29 10 kJ mol − − − = ⋅ Δ G = − × − × ⋅ 可见甲的方案 0 o Δr Gm < ，乙的方案 0 o Δr Gm > ，所以甲的方案合理