![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Пример 3. При какой температуре наступит равновесие в системе
При какой температуре наступит равновесие в системе
BaO(кр.) + 0,5 O2(Г) D BaO2(кр.),
если DH0х.р. = -81,51 кДж, а DS0х.р. = -0,11 кДж/моль ´ К?
Решение. В состоянии равновесия энергия Гиббса равна нулю, DG = DH - TDS, если DG = 0, то DH = TDS. Из этого равенства можно рассчитать температуру, при которой наступит равновесие в системе:
Т = DH0 / DS0; T = -85,61/-0,11 = 731,9 К или 458,9 °С. Задания
101. Теплоты образования DН0298 оксида (II) и оксида (IV) азота соответственно равны +90,37 кДж и +33,85 кДж. Определите DS0298 и DG0298 для реакций получения NO и NO2 из простых веществ. Можно ли получить эти оксиды при стандартных условиях? Какой из оксидов образуется при высокой температуре? Почему? Ответ: +11,94 Дж/(моль× К); –60,315 Дж/(моль К); +86,81 кДж; +51,82 кДж. 102. При какой температуре наступит равновесие системы
4HCI (г)+О2 (г) D 2Н2О (г) + 2С12 (г); DH = –114,42 кДж?
Хлор или кислород в этой системе является более сильным окислителем и при каких температурах? Ответ: 891 К. 103. Восстановление Fe3О4 оксидом углерода идет по уравнению
Fe3O4 (к) + СО (г) D 3FеO (к) + СО2 (г).
Вычислите DG0298 и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равно DS0298 в этом процессе? Ответ: +24,19 кДж; +31,34 Дж/(моль К). 104. Реакция горения ацетилена идет по уравнению С2Н2 (г) + 5/2О2 (г) = 2СО2 (г) + Н20 (ж) Вычислите DG0298 и DS0298. Объясните уменьшение энтропии в результате этой реакции. Ответ: –1235,15 кДж; –216,15 Дж/(моль К). 105. Уменьшается или увеличивается энтропия при переходах: а) воды в пар; б) графита в алмаз? Почему? Вычислите DS0298 для каждого превращения. Сделайте вывод о количественном изменении энтропии при фазовых и аллотропических превращениях. Ответ: а) 118,78 Дж/(моль К); б) –3,25 Дж/(моль К). 106. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция Н2 (г) + СО2 (г) = СО (г) + Н2О (ж); DH = –2,85 кДж Зная тепловой эффект реакции и абсолютные стандартные энтpопии соответствующих веществ, определите DG0298 этой реакции. Ответ: +19,91 кДж. 107. Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях в системе 2NO (г) + O2 (г) D 2NO2 (г) Ответ мотивируйте, вычислив DG0298 прямой реакции. Ответ:–69,70 кДж. 108. Исходя из значений стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ, вычислите DG0298 реакции, протекающей по уравнению NH3 (г) + HCl (г) = NH4CI (к) Может ли эта реакция при стандартных условиях идти самопроизвольно? Ответ: –92,08 кДж. 109. При какой температуре наступит равновесие системы CO (г) + 2Н2 (r) D СH3OH (ж); rН = –128,05 кДж Ответ:»385,5 К. 110. Эндотермическая реакция взаимодействия метана с диоксидом углерода протекает по уравнению СH4 (г) + СO2 (г) = 2СО (г) + 2Н2 (г); DH = + 247,37 кДж При какой температуре начнется эта реакция? Ответ:»961.9 К. 111. Определите DG0298 реакции, протекающей по уравнению 4NH3 (г) +5O2 (r) = 4NO (г) + 6Н20 (г) Вычисления сделайте на основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ. Возможна ли эта реакция при стандартных условиях? Ответ: –957,77 кДж. 112. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите DG0298 реакции, протекающей по уравнению СО2 (г) + 4Н 2 (г) = СН4 (г) + 2H2O (ж) Возможна ли эта реакция при стандартных условиях? Отве т: –130,89 кДж. 113. Вычислите изменение энтропии в результате реакции образования аммиака из азота и водорода. При расчете можно исходить из S0298 соответствующих газов, так как DS с изменением температуры изменяется незначительно. Чем можно объяснить отрицательные значения DS? Ответ: –198,26 кДж/(моль К). 114. Какие из карбонатов: ВеСО3, CaCO3 или ВаСО3 -можно получить по pеакции взаимодействия соответствующих оксидов с CO2? Какая реакция идет наиболее энергично? Вывод сделайте, вычислив DG0298 реакций. Ответ: +31,24 кДж; –130,17 кДж; –216,02 кДж. 115. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите DG0298 реакции, протекающей по уравнению СО (г) + ЗН2 (г) = СН4 (г) + Н2О (г)
Возможна ли эта реакция при стандартных условиях? Ответ: –142,16 кДж. 116. Образование сероводорода из простых веществ протекает по уравнению Н2 (г) + S (ромб.) = H2S (г); DH = –20.15 кДж
Исходя из значений S0298 соответствующих веществ, определите DS0298 и DG0298 для этой реакции. Ответ: +43,15 Дж/(моль К); –33,01 кДж. 117. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите DG0298 реакции, протекающей по уравнению С2Н4 (г) + 3О2 (г) = 2СО2 (г) + 2Н2О (ж)
Возможна ли эта реакция при стандартных условиях? Ответ: –1331,21 кДж. 118. Определите, при какой температуре начнется реакция восстановления Fe3O4, протекающая по уравнению Fe3О4 (к) + СО (г) = 3FeO (к) + СО2 (г); DH = +34,55 кДж
Ответ: 1102,4 К. 119. Вычислите, при какой температуре начнется диссоциация пентахлорида фосфора, протекающая по уравнению PCI5 (г) = PCI3 (г) + Cl2 (г): DH = +92,59 кДж Ответ: 509 К. 120. Вычислите изменение энтропии для реакций, протекающих по уравнениям: 2СН4 (г) = C2H2 + ЗН2 (г) N2 (г) + ЗН2 (г) = 2NH3 (г) С(графит) + О2 (г) = СО2 (г)
Почему в этих реакциях DS0298 >0; <0; @0? Ответ: 220,21 Дж. (моль К); –198,26 Дж/(моль К); 2,93 Дж/<моль К).
Химическая кинетика и равновесие
Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 2109; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |