| Fe2O3 (к) + 3H2 = 2Fe(к) + 3H2O(г)
Скрыть решение «
Решение.
ΔHр-ции = ΣH0кон – ΣH0исх кДж/моль
Используя справочные данные стандартных энтальпий веществ, находим:
ΔHр-ции = 2·ΔH0Fe+3·ΔH0H2O— ΔH0Fe2O3 — 3·ΔH0H2= 2·0 + 3·(- 241,82) – (-822,16) — 3·0 = 96,7 кДж/моль
ΔSр-ции=ΣS0кон – ΣS0исх Дж/(моль·K)
Используя справочные данные стандартных энтропий веществ, находим:
ΔSр-ции = 2·ΔS0Fe + 3·ΔS0H2O — ΔS0Fe2O3 — 3·ΔS0H2= 2·27,15 + 3·188,7 – 89,96 — 3·131 = 137,44 Дж/(моль·K)
ΔG = ΔH – TΔS= 96,7 – 298 ·137,44 /1000 = 55,75 кДж/моль
При Т=298°К, ΔG > 0 – реакция не идет самопроизвольно, т.е. реакция будет протекать в обратном направлении.
Чтобы рассчитать температуру, при которой равновероятны оба направления реакции, надо ΔG приравнять к нулю:
ΔG = ΔH – TΔS = 0, тогда
T= — (ΔG – ΔH) / ΔS= — (0-96,7)/0,137 = 705,83 K
При Т = 705,83 К реакция будет идти равновероятно как в прямом так и в обратном направлении.
Чтобы дать ответ на вопрос о возможности протекания той или иной реакции, о ее направлении и глубине необходимо снова воспользоваться II – законом термодинамики, который может быть сформулирован следующим образом: любой самопроизвольно протекающий процесс, а также и химическая реакция, идет в том направлении, которое сопровождается уменьшением свободной энергии в системе (при постоянных температуре и давлении) или энергии Гельмгольца (при постоянных температуре и объеме).
Достарыңызбен бөлісу: |
