通过下列两种反应都可以由赤铁矿生产铁：①Fe2O3(s)＋C(s)2Fe(s)＋CO2(g)ΔH(298K)＝234.5kJ·mol－1，ΔS(298K)＝279.6J·mol－1·K－1②Fe2O3(s)＋3H2(g)2Fe(s)＋3H2)(

Question

通过下列两种反应都可以由赤铁矿生产铁：

①Fe ₂ O ₃ (s)＋ C(s) 2Fe(s)＋ CO ₂ (g)

ΔH(298 K)＝234 . 5 kJ·mol ^－1 ，ΔS(298 K)＝279 . 6 J·mol ^－1 ·K ^－1

②Fe ₂ O ₃ (s)＋3H ₂ (g) 2Fe(s)＋3H ₂ )(g)

ΔH(298 K)＝98 kJ·mol ^－1 ，ΔS(298 K)＝144 . 2 J·mol ^－1 ·K ^－1

问：(1)上述两反应在298 K时能否自发进行？

(2)当改变温度时，能否自发进行？哪一种反应自发进行的温度较低？

Answer 1

答案：
解析：
　　(1)对于①和②都不能自发进行 　　(2)当升高温度，均可以使ΔH－TΔS＜0，可以自发进行．对于反应①自发进行时：T＞ΔH/ΔS＝234.5 kJ·mol－1/(279.6 J·mol－1·K－1×10－3 kJ·J－1)＝838.7 K；对于反应②自发进行时：T＞ΔH/ΔS＝98 kJ·mol－1/(144.2 J·mol·K－1×10－3 kJ·J－1)＝679.6 K．所以反应②自发进行的温度较低