АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Задача 11. Определите ∆rH0298, ∆rH01000, ∆rS0298 и ∆rS01000 реакции С(к) + СО2(г) = 2СО(г)

Читайте также:
  1. VI. Общая задача чистого разума
  2. В задачах 13.1-13.20 даны выборки из некоторых генеральных совокупностей. Требуется для рассматриваемого признака
  3. ВАША ЗАДАЧА
  4. Вопрос 2 Проверка и оценка в задачах со случайными процессами на примере решения задач экозащиты, безопасности и риска.
  5. Вот дела не задача
  6. Глава 10 Системный подход к задачам управления. Управленческие решения
  7. ГЛАВА 2.1. ЗАЩИТА ИННОВАЦИЙ КАК ЗАДАЧА УПРАВЛЕНИЯ ИННОВАЦИОННЫМИ ПРОЦЕССАМИ
  8. Глава 4. Математические основы оптимального управления в экономических задачах массового обслуживания
  9. Двойственная задача
  10. Двойственная задача линейного программирования.
  11. Доклад о задачах власти Советов
  12. Доклад об экономическом положении рабочих Петрограда и задачах рабочего класса на заседании рабочей секции Петроградского совета рабочих и солдатских депутатов

Определите ∆rH0298, ∆rH01000, ∆rS0298 и ∆rS01000 реакции С(к) + СО2(г) = 2СО(г), считая постоянными теплоемкости реагентов в данном температурном интервале.

Решение. ∆rН0Т = ∆rН0298 + ∆rС0р(Т - 298) ∆ rS0T = ∆ rS 0298 + ∆ rС 0 р ln

Табличные данные:

Вещество ΔfН0298,кДж/моль S0298,Дж/(моль.K) С0р298,Дж/моль.К
С(графит) 0,0 5,74 8,54
СО2 (г) -393,5 213,68 37,41
СО (г) -110,5 197,54 29,14

По следствию из закона Гесса ΔrН0298 = ∑ν iΔfНi0 продуктов -∑νjΔfНj 0исх веществ = ΔfН0298 СОг -ΔfН0298 Ск -ΔfН0298 СО2г = 2(-110,5) – 0 – (-393,5) = 172,5 кДж > 0 - реакция эндотермическая

Т.к. Ср – функция состояния, то ∆rС0р = ∑ν iСр i0 продуктов - ∑νjСр j 0исх веществ = 2С0р298СОг–С0р298Ск–С0р298СО2г= 2.(29,14)–8,54–37,41 =12,33 Дж/К.

∆rН01000 =172,5 + 12,33.10-3.(1000 - 298) = 181,16 кДж.

│(∆rН0298 - ΔrН01000)│100% /│ΔrН0298│ = │(172,5 - 181,16)│100% /172,5 = 5%.

Так как S – функции состояния, то Δ rS0298 =∑νiS0298,i прод. - ∑νjS0298,j исх веществ =2S0298,СОг - S0298,Ск - S0298,СО2г = 2(197,54)–5,74–213,68=175,66 Дж/K>0 – неупорядоченность системы повышается т.к. реакция протекает с увеличением числа молей газов (Δ nгаз = 2-1=1 >0).

∆rS01000 =∆rS0298 + ∆rС0рln =175,66+12,33ln(1000/298)=175,66+14,93=190,59 Дж/К. При DT = 702К

│(∆rS0298 - ΔrS01000) │100% /│ΔrS0298│ = │ (175,66 - 190,59 │100% /175,66 @ 8,5%.

При изменении температуры на 702 К увеличение теплового эффекта составляет 5%, а энтропии – 8,5%.

 
Направление химических процессов. Энергия Гиббса. Энергия Гельмгольца Направление процесса определяется соотношением энтальпийного ∆rН (стремление системы к упорядоченности) и энтропийного Т∙∆rS (стремление системы к хаотичности) факторов реакции. Функцией состояния системы, учитывающей совместное влияние ∆rН и Т∙∆rS на самопроизвольное протекание реакции, является свободная энергия: -при P, Т = const это энергия Гиббса или изобарно-изотермический потенциал ∆rGТ=∆rНТ - Т∙∆rSТ - при V, Т = const это энергия Гельмгольца или изохорно-изотермический потенциал ∆rFТ=∆rUТ - Т∙∆rSТ Критерий термодинамической возможности самопроизвольного протекания реакции в прямом направлении: · в изобарно-изотермических условиях: ∆rGТ < 0 · в изохорно-изотермических условиях: ∆rFТ <0 Соотношение между ∆rGТ и ∆rFТ: ∆rGТ - ∆rFТ = ∆n·RT A пол = - D G «свободная энергия», та часть теплового эффекта, которую можно превратить в работу. Т Δ S «связанная энергия», та часть теплового эффекта, которая рассеивается в окружающую среду D rG < 0Самопроизвольный процесс - реакция в прямом направлении D rG > 0 Реакция в обратном направлении D rG = 0 Реакцияв равновесномсостоянии
  знак Принципиальная возможность и условия протекания прямой реакции    
∆ rН ∆ rS Dr G
  - + - Возможна при любой температуре  
  + - + Невозможна. Возможна в обратном направлении  
  - - - Возможна при низких температурах 298 < Т< Тр  
  + + - Возможна при высоких температурах Тр< Т< Тсущ  
                   

Dr G рассчитывают двумя способами:

· 1 способ При Т=298К Δ rG0298 = ∑ν iΔfG0298,i продуктов - ∑ν jΔfG0298,j исх веществ

Энергия Гиббса образования вещества ∆ fG – энергия Гиббса реакции образования 1 моль сложного вещества из простых веществ, устойчивых в данных условиях

∆ fG0- стандартная энергия Гиббса образования вещества (вещества находятся в стандартном состоянии) ∆ fG 0298, -табулирована [кДж/моль] ∆ fG 0298 (простых веществ)= 0

· 2 способ Δ rGT = ∆ rHT - T ∆ rST (зависимости ∆ rH и ∆ rS от Т – см. выше )

Δ rG0298 = ∆ rH0298 - T ∆ rS0298

Когда ∆ rС 0 р,i = 0: Δ rG0Т = ∆ rH0298 - T ∆ rS0298


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)