Химическая термодинамика. Лямина Г.В - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

51
С
Р
= 30,13+11,3·10
-3
Т Дж/мольК,
С
Р
жидкой воды 75,30 Дж/мольК.
Решение
Общее изменение энтропии складывается из трех со-
ставляющих:
1) нагревание жидкой воды от 0 до 100 °С;
2) переход жидкой воды в пар при 100 °С;
3) нагревание водяного пара от 100 до 150 °С.
Для первой стадии изменение энтропии рассчитыва-
ется по формуле
T
T
C
nSSS
T
T
p
d
2
1
121
,
где
n – количество молей воды.
Учитывая, что
С
р
является постоянной,
2,61
273
373
lg2,375,3
18
2
lnΔ
1
2
1
T
T
nCS
p
Дж/К .
Изменение энтропии на второй стадии определяется по
формуле
12,09
37318
102,2552Δ
Δ
3
2
T
Hn
S
Дж/К.
Изменение энтропии на третьей стадии рассчитывается по
формуле
3
2
3
3
2
3
d1011,330,13
18
2
dΔ
T
T
T
T
p
TTT
T
C
nS

Дж/К 0,491011,3lg2.330,13
18
2
23
3
2
3
TT
T
T
.
Общее изменение энтропии равно
Дж/К 15,190,4912,092,61ΔΔΔΔ
321
SSSS .
52
Пример 4. Вычислить ΔG
0
298
реакции разложения
C
4
H
10
(г)
= C
3
H
6
(г)
+ CH
4
(г)
при 25 °С, если теплоты образования C
4
H
10
, C
3
H
6
, CH
4
рав-
ны соответственно: 125,1; 20,4; –74,83 кДж, а энтропии их
равны соответственно: 310,04; 266,87; 186,14 Дж/мольК.
Решение
Вычисляем на основе следствия из закона Гесса теп-
ловой эффект реакции:
10
H
4
C
4
CH
6
H
3
C
ΔΔΔΔ HHHH
f
f
fr
= [20,4 + (– 74,83)] – 125,1 = 179,53 кДж.
Рассчитаем аналогично изменение энтропии реакции:
104463
HCCHHC
ΔΔΔΔ SSSS
266,8 + 186,14 – 310,04 = 142,9 Дж/мольК.
Определяем ∆
r
G
298
по уравнению (11.14)
∆
r
G
298
= – 179,53 – 298142,9 = 222,114 кДж/моль.
Пример 5. Определить изменение энтропии и изо-
барно-изотермического потенциала при стандартных усло-
виях для реакции:
Fe
3
O
4(тв.)
+ CO
(г)
= 3FeO
(тв.)
+ CO
2(г)
,
если стандартные энтропии FeO,CO
2,
Fe
3
O
4,
CO соответст-
венно равны: 58,79; 213,6; 151,46; 197,4 Дж/мольК, а стан-
дартные величины ∆
f
G
0
298
равны: –216,0; –394,89; –1010; –
137,4 кДж/моль. Возможен ли данный процесс при стан-
дартных условиях?
Решение
Вычисляем
0
S реакции
CO
0
4
O
3
Fe
0
2
CO
0
FeO
0
3Δ SSSSS
358,79 + 213,6 – 151,46 – 197,4 = 39,1 Дж/мольК.
Вычисляем ∆
r
G
0
реакции:

Страницы