Пример выполнения задания
Стандартное изменение энергии Гиббса рассчитывают по формуле:
G0298 = H0298 ТS0298 ,
где H0298 тепловой эффект реакции при стандартных условиях и температуре Т = 298 К.
S0298 изменение энтропии в результате протекания реакции при стандартных условиях и температуре Т = 298 К. Для расчета S0298 используют уравнение
ni число молей i-го вещества, соответствующее стехиометрическому коэффициенту перед этим веществом в уравнении реакции.
Стандартное изменение энергии Гельмгольца рассчитывают по формуле:
F0298 = G0298 nRT,
где: n изменение числа молей газообразных веществ в результате реакции.
Выписываем справочные данные.
|
CaC2(т) |
+ |
3CO |
|
CaCO3(т) |
+ |
4C(т) |
(n = –3) |
|
–59,83 |
|
3(–110,53) |
|
–1206,83 |
|
0 |
|
|
69,96 |
|
3.197,15 |
|
91,71 |
|
4.5,74 |
|
=
–1206,83 + 0 – (– 59,83) – 3(– 110,53) = – 815,41 кДж
=
91,71 + 4.5,74
– 69,96 – 3.197,15
= –546,74 Дж/К
G0298 = – 815410 – 298. (–546,74) = –652481,48 Дж
F0298 = –652481,48 – (–3).298.8,314 = –645048,68 Дж
В данных условиях реакция пойдет в прямом направлении, т. к. G0298 < 0 и F0298 < 0.
Тема 4 Кинетика химических реакций
(выполняют только студенты нехимических специальностей)
Вычислить как изменится скорость прямой и обратной химической реакции при заданном условии, табл. 14.
Таблица 14 – Контрольные задания по теме 4
№ задачи |
Реакции |
Изменение условий протекания реакции |
1 |
2H2(г) + CO(г) CH3OH(г) |
При увеличении давления в системе в 3 раза |
2 |
2CO2(г) 2CO(г) + O2(г) |
При уменьшении давления в системе в 3 раза |
3 |
C2H6(г) C2H4(г) + H2(г) |
При увеличении объема в системе в 3 раза |
4 |
C + H2O(г) CO(г) + H2(г) |
При уменьшении объема в системе в 3 раза |
5 |
2HCl(г) H2(г) + Cl2(г) |
При увеличении концентрации HCl (для обратной реакции Cl2) в 3 раза |
6 |
MgCO3(т) MgO(т) + CO2(г) |
При увеличении давления в системе в 2 раза |
7 |
4NH3(г) + 5O2(г) 4NO(г) + 6H2O(г) |
При уменьшении концентрации NH3 (для обратной реакции NO) в 3 раза |
8 |
2CO2(г) 2CO(г) + O2(г) |
При увеличении давления в системе в 2 раза |
9 |
H2(г) + HCOH(г) CH3OH(г) |
При уменьшении давления в системе в 2 раза |
10 |
2NO2 2NO(г) + O2(г) |
При увеличении объема в системе в 2 раза |
11 |
SO2(г) + Cl2(г) SO2Cl2(г) |
При уменьшении объема в системе в 2 раза |
12 |
CO2(г) + 4H2(г) CH4(г) + 2H2O(г) |
При увеличении концентрации H2 (для обратной реакции H2O) в 2 раза |
13 |
CH4(г) + CO2(г) 2CO(г) + 2H2(г) |
При уменьшении концентрации CH4 (для обратной реакции СO) в 2 раза |
Продолжение таблицы 14 |
||
№ задачи |
Реакции |
Изменение условий протекания реакции |
14 |
CO(г) + H2O(ж) CO2(г) + H2(г) |
При понижении температуры от 50о до 30 оС, температурный коэффициент скорости реакции равен трем. |
15 |
C2H5OH(ж) C2H4(г) + H2O(ж) |
При повышении температуры от 20о до 40 оС, температурный коэффициент скорости реакции равен трем. |
16 |
CH3COOH(г) + 2H2(г) 2CH3OH(г) |
При увеличении объема в системе в 4 раза |
17 |
4HCl(г) + O2(г) 2H2O(г) + 2Cl2(г) |
При уменьшении объема в системе в 4 раза |
18 |
CO(г) + 3H2(г) CH4(г) + H2O(г) |
При увеличении концентрации H2 (для обратной реакции H2O) в 4 раза |
19 |
C2H4(г) + 3O2(г) 2CO2(г) + 2H2O(ж) |
При уменьшении концентрации CH4 (для обратной реакции СO) в 4 раза |
20 |
2SO2(г) + O2(г) 2SO3(г) |
При увеличении давления в системе в 5 раза |
21 |
CH3CHO(г) + H2(г) C2H5OH(ж) |
При уменьшении давления в системе в 5 раза |