Примеры выполнения задания

Пример 1. Вычислите тепловой эффект химической реакции

2H₂ + CO ® CH₃OH_(ж)

при 298 К

Решение

Тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот образования конечных и суммой теплот образования начальных веществ. Так как стандартные теплоты образования относятся к 1 моль вещества, их умножают на соответствующие стехиометрические коэффициенты вуравнении реакции.

Решение задачи начинаем с выписывания справочных данных:

(H₂) = 0,

(CO) = –110,53 кДж/моль,

(CH₃OH_(ж) ) = –238,57 кДж/моль, тогда

= –238,57 – 2 х 0 - (–110,53) = –128,04 кДж.

Пример 2. Вычислите DН^о и DG^о (энергию Гиббса), DF^о (энергию Гельмгольца) для химической реакции:

2H₂+ CO = CH₃OH_(г).

Определите, в каком направлении пойдет реакция при стандартном давлении и 298 К.

Решение

Для расчета энергию Гиббса используем уравнение:

DG⁰₂₉₈ = DH⁰₂₉₈ - ТDS⁰₂₉₈ ,

где DH⁰₂₉₈ - тепловой эффект реакции при стандартных условиях и температуре Т=298 К.

DS⁰₂₉₈ - изменение энтропии реакции при стандартных условиях и температуре Т = 298 К.

где n_i - число молей i-го вещества, соответствующее стехиометрическому коэффициенту перед этим веществом в уравнении реакции.

Энергию Гельмгольца рассчитывают по уравнению:

DF⁰₂₉₈ = DG⁰₂₉₈ - DnRT,

где: Dn - изменение числа молей газообразных веществ в результате реакции.

По справочнику находим

(H₂) = 0,

(CO) = –110,53 кДж/моль,

(CH₃OH_(г) ) = –201,00 кДж/моль, тогда

= –201,00 – 0 – (–110,53) = –90,47 кДж.

DS⁰₂₉₈ (H₂) =130,52 Дж / моль х К

DS⁰₂₉₈ (CO) = 197,15 Дж / моль х К

DS⁰₂₉₈ (CH₃OH_(г) Дж / моль х К

= 239,76 – 2 ´ 130,52 – 197,15 = –218,43 Дж/К.

DG⁰₂₉₈ = –90470 – 298´ (–218,43) = –25377,86 Дж.

(Dn =1–2–1= –2)

DF⁰₂₉₈ = –25377,86 – (–2) ´298´8,314 = –20422,66 Дж.

DG⁰₂₉₈ < 0 и DF⁰₂₉₈ < 0, следовательно реакция протекает в прямом направлении.

Задание 4 ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: