1. solvetop.com
  2. Химия
  3. 1. Какой тепловой эффект...

1. Какой тепловой эффект вызывает реакция с образованием 5,6 л газообразного SO2 при стандартных условиях: 2 H2S

  • 70
1. Какой тепловой эффект вызывает реакция с образованием 5,6 л газообразного SO2 при стандартных условиях: 2 H2S + 3 O2 = 2 H2O (ж) + 2 SO2?
2. Основываясь на расчетах с использованием уравнения Гиббса, можно ли сделать вывод о возможности протекания реакции: 4 HCl + O2 = 2 H2O (г) + 2 Сl2 a) при стандартных условиях; б) при 5000 и 10000С (пренебрегая зависимостью ΔH и ΔS от температуры)?

Рекомендуется сохранять верные ответы и всегда делиться с друзьями, ведь они могут тебе ещё пригодиться!

Telegram Whatsapp ВКонтакте
Сердце_Огня
10
Решение:

1. Для вычисления теплового эффекта реакции, мы должны знать стандартную энтальпию образования всех веществ, участвующих в реакции.

Стандартная энтальпия образования - это изменение энтальпии, которое происходит при образовании 1 моля вещества из его элементов в стандартных условиях (температура 25°C и давление 1 атмосфера).

В данной реакции участвуют H2S, O2, H2O и SO2.

Стандартные энтальпии образования:
ΔHf (H2S) = -20.2 кДж/моль
ΔHf (O2) = 0 кДж/моль
ΔHf (H2O) = -241.8 кДж/моль
ΔHf (SO2) = -296.8 кДж/моль

Тепловой эффект реакции можно рассчитать, используя закон Гесса. По закону Гесса, изменение энтальпии реакции равно разности стандартных энтальпий образования продуктов и реагентов, умноженной на их коэффициенты в уравнении реакции.

В данной реакции коэффициенты перед веществами:
2 H2S, 3 O2, 2 H2O, 2 SO2

Тепловой эффект реакции вычисляется следующим образом:

ΔHr=(2⋅ΔHf(H2O)+2⋅ΔHf(SO2))−(2⋅ΔHf(H2S)+3⋅ΔHf(O2))
ΔHr=(2⋅−241.8+2⋅−296.8)−(2⋅−20.2+3⋅0)

ΔHr=−483.6−(−40.4)
ΔHr=−483.6+40.4
ΔHr=−443.2 кДж

Таким образом, тепловой эффект реакции при образовании 5,6 л газообразного SO2 при стандартных условиях составляет -443.2 кДж.

2. Для определения возможности протекания реакции при различных условиях, мы должны использовать уравнение Гиббса.

Уравнение Гиббса связывает изменение энтальпии (ΔH), изменение энтропии (ΔS) и изменение свободной энергии (ΔG) реакции следующим образом:

ΔG=ΔH−T⋅ΔS

где ΔG - изменение свободной энергии реакции, ΔH - изменение энтальпии реакции, ΔS - изменение энтропии реакции, T - температура.

а) При стандартных условиях, ΔH и ΔS для данной реакции рассчитываются по аналогичным формулам, как в предыдущем примере.

ΔHr=(2⋅ΔHf(H2O)+2⋅ΔHf(Cl2))−(4⋅ΔHf(HCl)+ΔHf(O2))

Мы можем вычислить ΔG, подставив значения ΔH и ΔS в уравнение Гиббса для данной температуры.

ΔG=ΔH−T⋅ΔS
ΔG=(2⋅ΔHf(H2O)+2⋅ΔHf(Cl2))−(4⋅ΔHf(HCl)+ΔHf(O2))−T⋅ΔS

б) При температурах 5000°C и 10000°C, пренебрегая зависимостью ΔH и ΔS от температуры, мы можем использовать следующие значения:

ΔH = значения ΔH при стандартных условиях
ΔS = значения ΔS при стандартных условиях

таким образом, рассчитываем ΔG, как и в предыдущем примере:

ΔG=ΔH−T⋅ΔS

Помимо расчетов, может быть полезно провести дополнительный анализ применимости данной формулы, учитывая переносимое равновесие, концентрации и другие факторы, которые могут оказывать влияние на протекание реакции.

Следует отметить, что для получения точных ответов, рекомендуется использовать точные значения стандартных энтальпий образования и энтропий.