Решение

1. Расчет суммы теплоемкостей исходных веществ ведем по формуле:

∑Ср(исходных веществ)= Cp(CH₃I)+ Cp(HI) = (19,67+26,32) +(92,67+5,94) *10^-3T -32,28*10^-6 *T²+0,92*10⁵ T^-2=45,99 +98,61*10^-3T -32,28*10^-6 T²+0,92*10⁵ T^-2

2. Расчет суммы теплоемкостей продуктов реакции ведем по формуле:

∑Ср(продуктов )= Cp(CH₄)+ Cp(I₂)=(14,32+37,40)+(74,66+0,59) *10^-3T -17,43*10^-6 T²-0,71*10^-5 T^-2 =51,72+75,25*10^-3T -17,43*10^-6 T²-0,71*10⁵ T^-2

3. Для сравнения ∑Ср(исходных веществ) и ∑Ср(продуктов ) рассчитываем соответствующие значения при температурах, равных 298 К, 400 К, 600 К, 1000 К. Результаты расчетов приведены в таблице1 и на графике 1:

Таблица 1

Теплоемкости продуктов и исходных веществ

∑Ср(исходных веществ),дж/моль*град	73,55	80,84	93,79	112,41
∑Ср(продуктов ) дж/моль*град	71,80	78,59	90,40	109,47

Рис. 1. Зависимость теплоемкостей продуктов реакции и исходных веществ от температуры

Поскольку теплоемкость исходных веществ больше, чем теплоемкость продуктов, тепловой эффект реакции с увеличением температуры будет уменьшаться.

-

7.Рассчитайте тепловой эффект реакции при температурах, равных 298 К, 400 К, 600 К, 1000 К. По полученным данным постройте графики зависимостей суммы теплоемкостей исходных веществ и продуктов реакции CH₃I +HI=CH₄+I₂ от температуры, а также теплового эффекта химической реакции от температуры.

Решение

Рассчитаем тепловой эффект реакции при температурах 298 К, 400 К, 600 К, 1000 К.

1.Согласно справочным данным:

Вещество	, кДж/моль
CH3I(г)	20,5
HI(г)	26,57
CH4(г)	-74,85
I2(г)	62,24

при р=const , в сответствии со следствием закона Гесса, стандартный тепловой эффект реакции равен

=(-74,85+62,24)-(20,5+26,57)=-59,68 кдж.

2.Рассчитываем изменение эмпирических коэффициентов:

Δа=а(СН₄)+а(I₂)-а(CH₃I)-а(HI)=5,73

Δb= b(СН₄)+b(I₂)-b(CH₃I)-b(HI)=-23,36*10^-3

Δc= с(СН_4-с(CH₃I) =14,85*10^-6

Δc^⁄= c^⁄ (I₂)- c^⁄ (HI)=-1,63*10⁵

3.Рассчитываем тепловой эффект реакции при 400 К, 600 К, 1000 К по уравнению

где ΔН₁ , Т₁ , Т₂ .

ΔН=-59680+5,73(Т_i-298)-0,5*23,36*10^-3 (Т_i²-298²)+(14,85/3) *10^-6 * (Т_i³-298³)-1,63*10⁵ (298^-1- Тi^-1)

Значение тепловых эффектов пр и разных температурах, полученные в ходе расчетов, приведены в таблице1, зависимость теплового эффекта от температуры показана на рис 1

Таблица 1.

Значения тепловых эффектов пр и разных температурах

Т,К			298	400	600	100
ΔН, дж			-59680	-59881	-60454	-61865

Рис. 1.Зависимость теплового эффекта от температуры

- -

8.Для вещества СН₃I химической реакции CH₃I +HI=CH₄+I₂ напишите уравнение, выражающее зависимость изменения энтропии в изобарном процессе его нагревания от 0 К до 1000 К с учетом всех возможных изменений агрегатного состояния.