Лекция № 3. Классификация реакции по знаку теплового эффекта

Классификация реакции по знаку теплового эффекта

D_rU = Q_v > 0

D_rН = Q_р > 0 реакция эндотермическая

D_rU = Q_v < 0

D_rН = Q_р < 0 реакция экзотермическая

4.3.4. Связь Q_р и Q_v в химических реакциях

D_rН = D_rU + p D_rV

В химических реакциях объем изменяется, если изменяется число молей газообразных веществ

pD_rV = D_rn_газ RT.

При расчете на один пробег изменение числа молей газообразных ве-ществ равно алгебраической сумме стехиометрических коэффициентов этих веществ

D_rn_газ = газ =()_газ = D ên _k ê_газ

D_rН = D_rU + D_r ên _k ê_газ ∙ RT (2.17)

Пример: 1/2N₂ + 3/2 H₂ = NH₃ D_rH = -46, 19 кДж/моль = Q_p

n_k -1/2 -3/2 1 Dn = -1

Q_V = Q_p + RT = -46190 + 8,314 298 = -43710 Дж/моль = - 43, 71 кДж.моль

4.3.5. Применение закона Гесса. Закон Гесса позволяет комбинировать стехиометрические уравнения, вкладывая в них термохимический смысл. Любые линейные комбинации с одинаковыми общими уравнениями имеют один и тот же тепловой эффект. Это позволяет легко определять теплоты реакций, которые трудно экспериментально провести до конца в соответствие с требованиями

H₂ + O₂ = H₂O₂ D_rH-?

+1 ç H₂ + 1/2 O₂ = H₂O D_rH₁ = -285.8 кДж/моль

–1 ç H₂O₂ = H₂O + 1/2O ₂ D_rH₂ = -98,7 кДж/моль

H₂ + O₂ = H₂O₂

Подбираем коэффициенты линейной комбинации уравнений реакций, теп-лоты которых известны, чтобы в сумме получалось заданное уравнение. С такими же коэффициенты данные теплоты войдут в искомую теплоту.

D_rH = D_rH₁ - D_rH₂ = -285,8 – (-98,7) = -187,1 Кж/моль

Энергетическая диаграмма – графическое изображениеуровней реаги-рующих веществ – позволяет наглядно представить эти процессы и нахо-

________________ H₂ + O₂ дить любые неизвестные теплоты по

имеющимся данным путем составле-

-187.1 ния циклов, суммарная теплота кото-

рых равна 0.

-285.8 H₂ O₂

-98.7

H₂O + 1/2 O₂

Дата добавления: 2013-12-12