Решение задач по общей химии. Стась Н.Ф - 97 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

97
N
2
(г) + 3H
2
(г) ' 2NH
3
(г);
Δ
f
Н°, кДж/моль 0 0 –46,2
f
S°, Дж/(моль·К) 191,5 130,5 192,6
2) Вычисляем изменение энтальпии и энтропии в ходе реакции:
Δ
r
Hº = (–46,2)·2 = –92,4 кДж.
Δ
r
Sº = 192,6·2 – 130,5·3 – 191,5 = –207,8 Дж/К = –0,2078 кДж/К.
3) Вычисляем энергию Гиббса при заданных температурах:
Δ
r
Gº
298
=
–92,4 + 0,2078·298 = –30,5 кДж.
Δ
r
Gº
1000
= –92,4 + 0,2078·1000 = 115,4 кДж.
4) По соотношению (уравнение изотермы Вант-Гоффа)
Δ
r
G
T
= –R·T·lnK
р
= –2,3·R·T·lgK
р
= –19,12·T·lgK
р
вычисляем lgК
р
, а затем константы равновесия:
lgK
р,298
= 30500/(19,12·298) = 5,85, K
р,298
= 2,2·10
5
.
lgK
р,1000
= –115400/(19,12·1000) = –6,03, K
р,1000
= 1·10
–6
.
Результаты расчетов свидетельствуют о том, что при 298 К реакция
идет в сторону образования аммиака, а при 1000 К – в сторону его раз-
ложения. Следовательно, увеличение температуры приводит к сниже-
нию выхода аммиака. Тем не менее, синтез аммиака в промышленности
проводят при ≈400 °С (673 К), так как при низких температурах очень
мала
скорость реакции. При этом для увеличения выхода аммиака по-
вышают давление, которое способствует смещению равновесия вправо
в соответствии с принципом Ле Шателье.
Пример 8. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при 700 К для
реакции
СО + Сl
2
= СОСl
2
,
если константа равновесия реакции К
p
при этой температуре равна
1,0685·10
–4
. Парциальные давления всех веществ одинаковы и равны
101325 Па.
Решение. Взаимосвязь Δ
r
G и К
p
реакции A + В = D + E в общем ви-
де выражается уравнением изотермы Вант-Гоффа:
.lglg303,2
BA
ED
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−⋅=Δ
pr
K
pp
pp
RTG
Под логарифмом должна быть безразмерная величина (требование
согласования размерностей всех величин в уравнении), поэтому парци-
альные давления нужно перевести в доли единицы, иначе в скобках по-

Страницы