本文拟探究CaCO₃(s,方解石)的热分解温度与热力学标准态的内在关联，供参考.

1. CaCO₃(s,方解石)的热分解温度

   CaCO₃(s,方解石)的热分解是研究较多的热力学过程之一. CaCO₃(s,方解石)的热分解反应方程式参见如下

式（1）.

      CaCO₃(s,方解石)→CaO(s)+CO₂(g)        （1）

      一定温度下，式（1）建立化学平衡时，CO₂(g)的分压被称为该温度下 CaCO₃(s,方解石)的分解压；改变温

度， CaCO₃(s,方解石)的分解压也将随之改变.

      当CO₂的平衡分压达到100kPa时，对应温度被称为CaCO₃(s,方解石)的热分解温度^[1]（T_C）.

      CaCO₃(s,方解石)的热分解温度的近似计算式参见如下式（2）.

      T_C=Δ_rH^θ_m,1(298.15K)/Δ_rS^θ_m,1(298.15K)                          （2）

      式（2）中Δ_rH^θ_m,1(298.15K)及Δ_rS^θ_m,1(298.15K)分别表示298.15K时式（1）的标准摩尔焓变及标准摩尔

熵变.

    2. 热力学标准态

      热力学标准态是指系统的一特定状态；标态下的化学反应只能通过范特霍夫平衡箱实现，参见如下图1.

     图1.范特霍夫平衡箱示意图

       图1中，范特霍夫平衡箱内 CaCO₃(s,方解石)→CaO(s)+CO₂(g) 在一定温度下已经建立平衡，CO₂分压是

该温度下的平衡分压，并且范特霍夫平衡箱设想为体积无限大，物料无限多.

      此时由加料口1，导入1mol的温度为T的纯CaCO₃(s,方解石)；同时从出料口2、3分别导出温度为T的1mol

纯CaO(s)和1mol压强为100kPa的CO₂纯气体，最终实现了系统组成恒定且恒温恒压条件下式（1）ξ=1mol的

热力学标准反应.

      范特霍夫平衡箱是理想化的热力学反应器，客观上不存在，这也表明热力学计算是虚拟计算.

   3.结论

⑴当CO₂的平衡分压达到100kPa时，对应温度被称为CaCO₃(s,方解石)的热分解温度（T_C）；

⑵热力学计算是虚拟计算.

 参考文献

[1] 余高奇.  低碳链烃热裂解温度的热力学估算.科学网博客，http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666.2023,4.