Программа учебной дисциплины и контрольные задания по физической и коллоидной химии. Кондрашин В.Ю - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

17
Пример 5. Рассчитайте изменение энтропии при нагревании 0,7 моль
моноклинной серы от 25 до 200 °С при давлении 1 атм. Мольная теплоем-
кость серы равна:
тв
(S)23,64
p
C
=
;
3
ж
(S)35,731,17·10
p
CT
-
=+
Дж/моль∙К.
Температура плавления моноклинной серы 119 °С, удельная теплота плав-
ления 45,2 Дж/г.
Решение
Общее изменение энтропии складывается из трех составляющих:
1) нагревания твердой серы от 25 до 119 °С; 2) плавления; 3) нагревания
жидкой серы от 119 до 200 °С.
1
тв
1
(S)
Дж 392 К
0,7
моль ·23,64·ln4,54 Дж/К;
мольК 298 К
T
пл
p
T
C
SndT
T
D===
×
ò
2
0,7 моль ·45,2 Дж/г ·32 г/моль
2,58
Дж/К;
392 К
пл
H
Sn
T
D===
()
2
ж
3
3
(S)
Дж 473 КДж
0,7моль ·35,73·ln1,17·10·473 К 392 К
мольК 392 КмольК
4,76 Дж/К.
пл
T
p
T
C
SndT
T
-
D==
éù
êú
=+-=
êú
××
êú
ëû
=
ò
123
11,88
Дж/К.
SSSS
D=D+D+D=
Ответ. 11,88 Дж/К.
Пример 6. Рассчитайте изменение энергии Гиббса в реакции
CO +
1
/
2
O
2
= CO
2
по теплотам образования участников реакции и их абсолютным энтропиям:
0
298
(CO)
f
H
D=
–110,5;
0
2982
(CO)
f
H
D=
–393,5 кДж/моль;
0
298
(CO)
S
= 197,6;
0
2982
(O)
S
=
205,0;
0
2982
(CO)
S
=
213,7 Дж/моль∙К. Будет ли эта реакция самопро-
извольной?
Решение
Тепловой эффект реакции и изменение энтропии будут соответст-
венно равны:
000
2982982298
(CO)(CO)393,5(110,5)283
кДж/моль;
rff
HHHD=D-D=---=-
, 
      Пример 5. Рассчитайте изменение энтропии при нагревании 0,7 моль
моноклинной серы от 25 до 200 °С при давлении 1 атм. Мольная теплоем-
кость серы равна: C p (Sтв ) � 23,64 ; C p (Sж ) � 35,73 � 1,17 · 10�3T Дж/моль∙К.
Температура плавления моноклинной серы 119 °С, удельная теплота плав-
ления 45,2 Дж/г.
                                   Решение
      Общее изменение энтропии складывается из трех составляющих:
1) нагревания твердой серы от 25 до 119 °С; 2) плавления; 3) нагревания
жидкой серы от 119 до 200 °С.
             Tпл
                   C p (Sтв )                                 Дж          392 К
    �S1 � n�                    dT � 0,7моль · 23,64                 · ln       � 4,54 Дж/К;
             T1       T                                     моль � К      298 К


          �H пл 0,7 моль · 45,2 Дж/г · 32 г/моль
�S2 � n        �                                 � 2,58 Дж/К;
           T                 392 К
                                               T2
                                                     Cp (Sж )
                                        �S3 � n�                dT �
                                               Tпл      T
               �         Дж          473 К                Дж                        �
               �
   � 0,7моль · � 35,73          · ln       � 1,17 ·10�3
                                                                 · � 473 К � 392 К��� �
               ��      моль � К      392 К              моль � К                    ��
                                      � 4,76 Дж/К.
                                 �S � �S1 � �S 2 � �S 3 � 11,88 Дж/К.
Ответ. 11,88 Дж/К.


      Пример 6. Рассчитайте изменение энергии Гиббса в реакции
                                        CO + 1/2O2 = CO2
по теплотам образования участников реакции и их абсолютным энтропиям:
� f H 298
      0
          (CO) � –110,5; � f H 298
                               0
                                   (CO2 ) � –393,5 кДж/моль; S298
                                                              0
                                                                  (CO) = 197,6;
  0
S298 (O2 ) � 205,0; S298
                     0
                         (CO2 ) � 213,7 Дж/моль∙К. Будет ли эта реакция самопро-
извольной?
                                       Решение
       Тепловой эффект реакции и изменение энтропии будут соответст-
венно равны:
  � r H 298
        0
            � � f H 298
                    0
                        (CO2 ) � � f H 298
                                       0
                                           (CO) � �393,5 � ( �110,5) � �283 кДж/моль; ,



                                                   17

Страницы