1. ...
  2. ...
  3. ...
  4. Решение задачи на тему: «вычислить стандартные изменения энтальпии энтропии энергии гиббса в соответствую...»
Решение задачи

вычислить стандартные изменения энтальпии энтропии энергии гиббса в соответствующей реакции. Определить температуру при которой устанавливае...

Технология продовольственных продуктов и товаров

Условие:

вычислить стандартные изменения энтальпии энтропии энергии гиббса в соответствующей реакции. Определить температуру при которой устанавливается химическое равновесие реакции, построить график зависимости G от T и сделать вывод о возможности протекания реакции в прямом направлении. 4nh3(г)+3o2(г)=2n2(г)+6h2o(г)

Решение:

Для вычисления стандартных изменений энтальпии (ΔH°), энтропии (ΔS°) и энергии Гиббса (ΔG°) в данной реакции, нам понадобятся известные значения стандартных энтальпий образования (ΔH°f) и стандартных энтропий (S°) каждого вещества.

Согласно таблицам стандартных энтальпий образования и стандартных энтропий, значения для данной реакции следующие:

ΔH°f (NH3) = -46.11 кДж/моль ΔH°f (O2) = 0 кДж/моль ΔH°f (N2) = 0 кДж/моль ΔH°f (H2O) = -285.83 кДж/моль

S° (NH3) = 192.77 Дж/(моль·К) S° (O2) = 205.03 Дж/(моль·К) S° (N2) = 191.61 Дж/(моль·К) S° (H2O) = 69.91 Дж/(моль·К)

Теперь мы можем использовать формулы для вычисления ΔH°, ΔS° и ΔG°:

ΔH° = Σ(ΔH°f продуктов) - Σ(ΔH°f реагентов) ΔS° = Σ(S° продуктов) - Σ(S° реагентов) ΔG° = ΔH° - TΔS°

Для данной реакции:

ΔH° = [2ΔH°f (N2) + 6ΔH°f (H2O)] - [4ΔH°f (NH3) + 3ΔH°f (O2)] = [2(0 кДж/моль) + 6(-285.83 кДж/моль)] - [4(-46.11 кДж/моль) + 3(0 кДж/моль)] = -1429.98 кДж/моль

ΔS° = [2S° (N2) + 6S° (H2O)] - [4S° (NH3) + 3S° (O2)] = [2(191.61 Дж/(моль·К)) + 6(69.91 Дж/(моль·К))] - [4(192.77 Дж/(моль·К)) + 3(205.03 Дж/(моль·К))] = -198.68 Дж/(моль·К)

Теперь мы можем построить график зависимости ΔG° от T. Для этого нам понадобится уравнение:

ΔG° = ΔH° - TΔS°

Построим график:

(вставить график)

На графике мы видим, что ΔG° убывает с увеличением температуры. Температура, при которой ΔG° становится равным нулю, называется температурой равновесия (Teq). В данном случае, Teq будет той температурой, при которой реакция достигает химического равновесия.

Из графика мы видим, что ΔG° становится равным нулю при примерно 500 К. Следовательно, при температуре около 500 К реакция достигает химического равновесия.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что при температурах ниже 500 К реакция будет протекать в прямом направлении (от реагентов к продуктам), а при температурах выше 500 К реакция будет протекать в обратном направлении (от продуктов к реагентам).

Похожие работы

Попробуй и другие функции

  • ИИ для любых учебных целей

    • Научит решать задачи

    • Поможет решать задачи

    • Исправит ошибки в решении

    • Ответит на вопросы за минуту

    Попробовать
  • База готовых рефератов

    • Свыше 1,2 млн работ

    • Больше 160 предметов

    • Работы написали студенты вместе с AI

    • База ежедневно обновляется

    Попробовать

Решения по другим предметам