结构推理
已知298K时,反应:CO(g)+2H2(g)→CH3OH(l),△fH(CO,g)=-110.5kJ·mol-1,
△fH(CH3OH,l)=-283.7kJ·mol-1,S(CO,g)=197.9J·mol-1·K-1,S(H2,g)=130.6J·mol-1·K-1,S(CH3OH,l)=127.0J·mol-1·K-1;计算反应的△rH、△rS、△rG,并说明该反应能否自发进行,为什么通常将CO与H2混合后并没有CH3OH生成。
【正确答案】解:CO(g)+2H2(g)→CH3OH(l)
△rH=[(-283.7)-(-110.5)]kJ·mol-1=-173.2kJ·mol-1
△rS=(127.0-2×130.6-197.9)J·mol-1·K-1
=-332.1J·mol-1·K-1
△rG=(-173.2+332.1×10-3×298)kJ·mol-1
=-74.2kJ·mol-1
△rG<-40kJ·mol-1,反应自发向右进行
但因速率很小,通常得不到CH3OH,只有加入催化剂后在一定条件下才能生成CH3OH。
【答案解析】