Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Согласно уравнению Кирхгофа после интегрирования тепловой эффект реакции ∆Н
т
может быть выражен уравнением
∆∆∆
∆
∆
∆
HHaT
b
T
c
T
c
T
T
=++ + −
′
0
23
23
или
∆∆ ∆
∆
∆
∆
HH aT
b
T
c
Tc
T
T
=+−+ −+
+−−
′
−
298
22
33
298
2
298
3
298
11
298
()( )
() .
Следовательно,
∆∆ ∆
∆
∆
∆
HH a
bcc
0298
23
298
2
298
3
298
298
=− − − +
′
;
∆aa а
Дж кмоль г ад
п од еакции исх веществ
=−=+−
−+⋅⋅=−⋅ ⋅
∑
∑
р .р .
[( , , )
(, , )] , /( р );
30 146 22 489
44 173 2 17 481 10 26 512 10
33
(
)
∆b
bb
Дж кмоль г ад
п од еакции исх веществ
2
1
2
1
2
11 305 201 926
9 044 2 60 502 41 591
2
=−=+−
−+⋅ = ⋅
∑∑
р .р .
[( , , )
(, , )] , /( р );
()
∆c
CC
Дж кмоль г ад
п од еакции исх веществ
3
1
3
1
3
63 567 2 1118 10
65 803 10
3
21 934 10
3
3
33
=−=−−⋅⋅=
=−
⋅
=− ⋅ ⋅
∑∑
−
−
−
р .р .
(, ,)
,
,/(р );
∆
′
=−− ⋅ = ⋅c Дж кмоль(, ) , / ;8 541 10 8 541 10
88
∆H
Дж кмоль
0
63 2
33
3
6
84 802 10 26 512 10 298 41591 298
21 934 10 298
8 541 10
298
97 4864 10
=⋅+⋅⋅−⋅+
+⋅⋅+
⋅
=⋅
−
,, ,
,
,
,/.
Зависимость теплового эффекта реакции от температуры выразится уравнением
∆HTTT
T
T
=⋅−⋅+ −⋅−
−
⋅
−
97 4864 10 26 512 10 41 591 21 934 10
8 541 10
632 33
8
,,,,
,
или
∆H
Дж кмоль
o
500
63 2
33
8
6
97 4864 10 26 512 10 500 41591 500
21 934 10 500
8 541 10
500
92 1794 10
=⋅−⋅⋅+⋅−
−⋅⋅−
⋅
=⋅
,, ,
,
,
,/.
Далее определяем тепловой эффект при постоянном объеме:
∆
∆
∆
HUnRT
,
где ∆n - разность числа киломолей продуктов реакции и числа киломолей исходных веществ
в газообразном состоянии,
∆n = 2-3=-1,
∆∆∆UHnRT
Дж кмоль
=− = ⋅− ⋅⋅−=
=⋅
92 1794 10 8 315 10 500 1
96 3369 10
63
6
,,()
,/.
Задача 6. Определите ∆G
о
при стандартных условиях для реакции
С
2
Н
2
+ 2Н
2
О (ж) = СН
3
СООН (ж) + Н
2
    Согласно уравнению Кирхгофа после интегрирования тепловой эффект реакции ∆Нт
может быть выражен уравнением
                                                         ∆b 2 ∆c 3 ∆c ′
                                 ∆HT = ∆H0 + ∆aT +         T +   T −
                                                         2     3     T
или
                                                          ∆b 2
                             ∆H T = ∆H 298 + ∆a (T − 298) +   (T − 298 2 ) +
                                                          2
                               ∆c 3                 1   1 
                             +   (T − 298 3 ) − ∆c ′ −     .
                               3                     T 298 
Следовательно,
                                                        ∆b         ∆c         ∆c ′
                         ∆H 0 = ∆H 298 − ∆a 298 −          298 2 −    298 3 +      ;
                                                        2          3          298
                  ∆a = ∑ a п р од.р еакции − ∑ а исх .веществ = [(30,146 + 22,489) −
                  − (44,173 + 2 ⋅ 17,481)] ⋅ 10 3 = −26,512 ⋅ 10 3 Дж / (кмоль ⋅ г рад);
                  ∆b 1
                   2
                             (                                1
                                                               )
                      = ∑ bп р од.р еакции − ∑ bисх .веществ = [(11,305 + 201,926) −
                        2                                     2
                  − (9,044 + 2 ⋅ 60,502)] = 41,591 Дж / (кмоль ⋅ г рад 2 );
                 ∆c 1
                 3 3
                         (                                 )1
                    = ∑ Cп р од.р еакции − ∑ Cисх .веществ = ( −63,567 − 2 ⋅ 1118
                                                            3
                                                                              , ) ⋅ 10 −3 =

                    65,803 ⋅ 10 −3
                 =−                = −21,934 ⋅ 10 −3 Дж / (кмоль ⋅ г рад 3 );
                         3
                             ∆c ′ = − ( −8,541) ⋅ 108 = 8,541 ⋅ 108 Дж / кмоль;

                   ∆H 0 = 84,802 ⋅ 10 6 + 26,512 ⋅ 10 3 ⋅ 298 − 41,591 ⋅ 298 2 +
                                                 8,541 ⋅ 10 3
                   + 21,934 ⋅ 10 − 3 ⋅ 298 3 +                = 97,4864 ⋅ 10 6 Дж / кмоль.
                                                    298
      Зависимость теплового эффекта реакции от температуры выразится уравнением
             ∆H T = 97,4864 ⋅ 10 6 − 26,512 ⋅ 10 3 T + 41,591T 2 − 21,934 ⋅ 10 −3 T 3 −
               8,541 ⋅ 108                                                              или
             −
                   T
                    ∆H500o = 97,4864 ⋅ 10 6 − 26,512 ⋅ 10 3 ⋅ 500 + 41,591 ⋅ 500 2 −
                                                 8,541 ⋅ 108
                    − 21,934 ⋅ 10 3 ⋅ 500 3 −                = 92,1794 ⋅ 10 6 Дж / кмоль.
                                                    500
       Далее определяем тепловой эффект при постоянном объеме:
                                    ∆H = ∆U + ∆nRT ,
где ∆n - разность числа киломолей продуктов реакции и числа киломолей исходных веществ
в газообразном состоянии,
                                      ∆n = 2-3=-1,
                     ∆U = ∆H − ∆nRT = 92,1794 ⋅ 10 6 − 8,315 ⋅ 10 3 ⋅ 500( −1) =
                     = 96,3369 ⋅ 10 6 Дж / кмоль.

      Задача 6. Определите ∆Gо при стандартных условиях для реакции
                           С2Н2 + 2Н2О (ж) = СН3СООН (ж) + Н2

Страницы