Задача по "Химии"

[pic 1]

CuO → Cu + 0.5 O2

Для разложения 1 моль CuO необходимо затратить 162,0 кДж тепла

Тогда для разложения 4 моль оксида меди потребуется тепла

Q = 4 ∙ 162.0 = 648 кДж

[pic 2]

Тепловой эффект реакции (∆Н0х.р.) равен сумме энтальпий образования∆Н0обр продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов:

Исходя из табличных значениях ∆Н0при стандартных условиях:

∆Н0х.р. = ΔH0298(H2SO4) – ΔH0298(SО3) – ΔH0298(H2O) = -814.2  – (-396,1) – (-285.3) = -132.8  кДж/моль.

При получении 1 моль серной кислоты выделяется 132,8 кДж тепла

n(H2SO4) = m/M = 2 ∙ 106  / 98 = 2∙104 моль

Тогда при образовании 2 т серной кислоты выделится

Q = 2∙104 ∙ 132.8 = 2,656∙106 кДж.

[pic 3]

Энтропия является функцией состояния, т.е. ее изменение (∆S0) зависит только от начального (S01) и конечного (S02)состояния и не зависит от пути процесса:

∆S0х.р. = ΔS0298(CаО) + ΔS0298(CО2) –ΔS0298(СаСО3) =  38 + 214 - 92   = 160 Дж/(К).

[pic 4]

∆Н0х.р. = 2ΔH0298(NО2) – 2ΔH0298(NO) – ΔH0298(O2) = 2∙ 33.89  – 2 ∙ 91.3 = -114,82  кДж/моль.

∆S0х.р. = 2ΔS0298(NО2) – 2ΔS0298(NO) – ΔS0298(O2) = 2∙ 240.45  – 2 ∙ 210.6 – 205.0 = -145.3  кДж/моль.

Энергию Гиббса ∆G, можно найти из соотношения:

∆G0 = ∆H0 – T∆S0.

при 298 К

∆G0 = -114.82 – 298 ∙ (-145.3∙10−3) = -71.52 кДж/моль

∆G0 < 0, следовательно, при стандартных условиях реакция возможна.

при 500 К

∆G0 = -114.82 – 500 ∙ (-145.3∙10−3) = -42.17 кДж/моль

∆G0 < 0, следовательно, при 500 K реакция возможна.

[pic 5]

ΔH < 0 – идёт выделение тепла (энтальпия уменьшается)

ΔS < 0, энтропия уменьшается (до реакции 2 моль газов, после 1)