2024年5月18日发(作者：双纵)

1

1-4

/5

指出1000K时，在标准状态下，下述几种氧化物哪一个最容易生成。

已知各氧化物的标准生成吉布斯自由能如下：

MnO

Δ

f

G°

=

(

−384930+76.36T

)

J/mol

Mn

2

O

3

Δ

f

G

°

=

(

−969640+254.18T

)

J/mol

MnO

2

Δ

f

G

°

=

(

−52300+201.67T

)

J/mol

Mn

3

O

4

Δ

f

G

°

=

(

−1384900+350.62T

)

J/mol

作业反馈及疑难问题分析：

一半人能做对这题。不知道用1摩尔O

2

和Mn反应得到的反应吉布斯

自由能变

Δ

r

G

0

来判断标准状态下哪一个氧化物最容易生成是常犯的

错误。

(1) 2Mn+O

2

=2MnO,

Δ

r

G

1

=2

Δ

f

G°

(MnO)=-617140J

(2) 2/3Mn+O

2

=2/3Mn

2

O

3

，

Δ

r

G

2

=0.67

Δ

f

G°

(Mn

2

O

3

)=-476973J

(3) Mn+O

2

=MnO

2

,

Δ

r

G

3

=

Δ

f

G°

(MnO

2

)=149370J

(4) 3/2Mn+O

2

=1/2Mn

3

O

4

,

Δ

r

G

4

=0.5

Δ

f

G°

(Mn

3

O

4

)=-517140J

Δ

r

G

1

＜

Δ

r

G

4

＜

Δ

r

G

2

＜

Δ

r

G

3

,所以MnO最易生成。

1-5

在298～923K(Al的熔点）温度范围内，计算Al

2

O

3

的标准生成吉布斯

自由能与温度的关系。已知

ΔH

0

298

(

Al

2

O

3

)

= -1673600J/mol

S

0

298

(

Al

2

O

3

)

=28.33J/(K·mol)

S

0

298

(O

2

)

=205.13J/(K·mol)

2

/5

C

p

,Al

2

O

3

(s)

=

(

114.77+12.80X10

−

3

T

)

J/(K·mol)

C

p

,Al(s)

=

(

20.67+12.39X10

−

3

T

)

J/(K·mol)

C

p

,O

2

=

(

29.96+4.19X10

−

3

T

)

J/(K·mol)

作业反馈及疑难问题分析：

多数人能做对这题。大多数学生套书中公式，采用不定积分法，实际

上也可用定积分法。

1-6

利用气相与凝聚相平衡法求1273K时FeO的标准生成吉布斯自由能

Δ

f

G°

(FeO)。已知：

反应

FeO(s)+H

2

(g)=Fe(s)+H

2

O(g)

在1273K时的标准平衡常数

K=0.668；

1

H

2

(g)+O

2

(g)=H

2

O(g)

Δ

f

G°

(H

2

O)=-249580+51.11T J/mol

2

0

作业反馈及疑难问题分析：

一半人能做对这题。对化合物标准生成吉布斯自由能概念不清是常犯

的错误。

1-7

利用电池

(Pt−Rh)/Fe(s),FeO⋅Al

2

O

3

(s),Al

2

O

3

(s)/ZrO

2

(CaO)(s)/MoO

2

(s),Mo(s)/(Pt−Rh)

测得反应

Fe(s)+O

2

(g)+Al

2

O

3

(s)=FeO⋅Al

2

O

3

(s)

在1373～1700K的平衡分压为

3.128X10

4

+12.895

lg

(P

O

2

/P)=−

T

0

1

2

2024年5月18日发(作者：双纵)

1

1-4

/5

指出1000K时，在标准状态下，下述几种氧化物哪一个最容易生成。

已知各氧化物的标准生成吉布斯自由能如下：

MnO

Δ

f

G°

=

(

−384930+76.36T

)

J/mol

Mn

2

O

3

Δ

f

G

°

=

(

−969640+254.18T

)

J/mol

MnO

2

Δ

f

G

°

=

(

−52300+201.67T

)

J/mol

Mn

3

O

4

Δ

f

G

°

=

(

−1384900+350.62T

)

J/mol

作业反馈及疑难问题分析：

一半人能做对这题。不知道用1摩尔O

2

和Mn反应得到的反应吉布斯

自由能变

Δ

r

G

0

来判断标准状态下哪一个氧化物最容易生成是常犯的

错误。

(1) 2Mn+O

2

=2MnO,

Δ

r

G

1

=2

Δ

f

G°

(MnO)=-617140J

(2) 2/3Mn+O

2

=2/3Mn

2

O

3

，

Δ

r

G

2

=0.67

Δ

f

G°

(Mn

2

O

3

)=-476973J

(3) Mn+O

2

=MnO

2

,

Δ

r

G

3

=

Δ

f

G°

(MnO

2

)=149370J

(4) 3/2Mn+O

2

=1/2Mn

3

O

4

,

Δ

r

G

4

=0.5

Δ

f

G°

(Mn

3

O

4

)=-517140J

Δ

r

G

1

＜

Δ

r

G

4

＜

Δ

r

G

2

＜

Δ

r

G

3

,所以MnO最易生成。

1-5

在298～923K(Al的熔点）温度范围内，计算Al

2

O

3

的标准生成吉布斯

自由能与温度的关系。已知

ΔH

0

298

(

Al

2

O

3

)

= -1673600J/mol

S

0

298

(

Al

2

O

3

)

=28.33J/(K·mol)

S

0

298

(O

2

)

=205.13J/(K·mol)

2

/5

C

p

,Al

2

O

3

(s)

=

(

114.77+12.80X10

−

3

T

)

J/(K·mol)

C

p

,Al(s)

=

(

20.67+12.39X10

−

3

T

)

J/(K·mol)

C

p

,O

2

=

(

29.96+4.19X10

−

3

T

)

J/(K·mol)

作业反馈及疑难问题分析：

多数人能做对这题。大多数学生套书中公式，采用不定积分法，实际

上也可用定积分法。

1-6

利用气相与凝聚相平衡法求1273K时FeO的标准生成吉布斯自由能

Δ

f

G°

(FeO)。已知：

反应

FeO(s)+H

2

(g)=Fe(s)+H

2

O(g)

在1273K时的标准平衡常数

K=0.668；

1

H

2

(g)+O

2

(g)=H

2

O(g)

Δ

f

G°

(H

2

O)=-249580+51.11T J/mol

2

0

作业反馈及疑难问题分析：

一半人能做对这题。对化合物标准生成吉布斯自由能概念不清是常犯

的错误。

1-7

利用电池

(Pt−Rh)/Fe(s),FeO⋅Al

2

O

3

(s),Al

2

O

3

(s)/ZrO

2

(CaO)(s)/MoO

2

(s),Mo(s)/(Pt−Rh)

测得反应

Fe(s)+O

2

(g)+Al

2

O

3

(s)=FeO⋅Al

2

O

3

(s)

在1373～1700K的平衡分压为

3.128X10

4

+12.895

lg

(P

O

2

/P)=−

T

0

1

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