Руководство к практическим занятиям по общей химии. Смолова Л.М. - 91 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

91
Запишите закон действия масс для этой реакции.
Решение: Для ответа на вопрос следует вычислить ΔG
о
298
или
]CO][CH[
]H[]CO[
K
24
2
2
2
C
=
прямой реакции. Последнее выражение и есть ЗДМ. Значения
ΔG
0
298
соответствующих веществ приведены в таблице 4.1. Используя уравнение
(4.6), рассчитываем ΔG
0
х.р.
:
ΔG
о
х..р.
= 2ΔG
о
,
(СО) − ΔG
о
(СН
4
) − ΔG
о
(СО
2
)
= 2·(−137,1) − (−50,8 − 394,3) = +170,9
кДж.
В соответствии с уравнением (5.5):
.10
29831,8
109,170
ехр
RT
G
expK
30
3
298
0
−
≈
⋅
⋅
−=
Δ
−=
То, что ΔG > 0, а Kр << 1, указывает на невозможность самопроизвольного про-
текания прямой реакции при T = 298К и равенстве давлений взятых газов 1,013⋅10
5
Па. Самопроизвольно при этих условиях будет протекать обратная реакция.
Пример 5. На основании стандартных энтальпий образования и абсолютных
стандартных энтропий веществ (табл. 4.1) вычислите ΔG
0
298
реакции, протекающей
по уравнению. Запишите закон действующих масс и вычислите K
p
.
CO
(г)
+ Н
2
О
(ж)
⇆ СО
2 (г)
+ Н
2 (г)
,
ΔН
о
ƒ,
(кДж/моль) −110,5 −285,8 −393,5 0
S
0
(Дж/моль·К) 197,5 70,1 213,6 130,6
Решение: ΔG
о
= ΔН
о
− T ΔS
о
, ΔН и ΔS находим по уравнениям (4.3) и (4.4):
ΔН
о
x.p
= (−393,5 + 0) - (−110,5 − 285,8) = + 2,80 кДж.
ΔS
о
x.p
= (213,6 + 130,6) − (197,5 + 70,1) = 0,0766 кДж/моль.
ΔG
о
x.p
= +2,80 − 298·0,0766 = −20,0 кДж.
.102,3
29831,8
20000
exp
RT
G
exp
]CО[
]H[]CO[
K
3
0
22
⋅=
⋅
=
Δ−
==
Концентрация Н
2
О
(ж)
принимается равной 1моль/л и не включена в ЗДМ, т.к.
это конденсированное состояние.
Пример 6. Реакция восстановления Fe
2
O
3
водородом протекает по уравнению
Fe
2
O
3 (к)
+ 3H
2
= 2Fe
(к)
+ 3Н
2
О
(г)
; ΔH
о
х.р.
= +96,61кДж.
Запишите закон действующих масс для этой реакции. Возможна ли эта реакция
при стандартных условиях, если изменение энтропии ΔS
0
= 0,1387 кДж/моль·К? При
какой температуре начнется восстановление Fe
2
O
3
? Каково значение К при этой
температуре?
Решение. Вычисляем ΔG
0
реакции:
ΔG
о
x.p
= ΔH
о
− TΔS
о
·10
−3
(кДж)= 96,61 − 298·0,1387 = 55,28 кДж.

Страницы