Вопрос 1. Какой тепловой эффект имеет реакция при стандартных условиях, если в результате образуется 4,7 г P2O5

Кирилл_5027

23

Вопрос 1. Для решения данной задачи нам необходимо найти значение теплового эффекта реакции.

Сначала найдем молярную массу P2O5:
\[ \text{Молярная масса P2O5} = 2\cdot \text{Молярная масса P} + 5\cdot \text{Молярная масса O} = 2\cdot 31,0 ~\text{г/моль} + 5\cdot 16,0 ~\text{г/моль} = 142,0 ~\text{г/моль} \]

Затем найдем количество молей P2O5:
\[ \text{Количество молей P2O5} = \frac{4,7 ~\text{г}}{142,0 ~\text{г/моль}} = 0,033 ~\text{моль} \]

Теперь воспользуемся уравнением реакции для определения теплового эффекта:
\[ 2 \text{ PH3} + 4 \text{ O2} = \text{P2O5} + 3 \text{ H2O (ж)} \]

По уравнению видно, что коэффициент при P2O5 равен 1, а значит, тепловой эффект реакции при заданных условиях будет равен количеству переданных или поглощенных веществом энергии.

Ответ: Тепловой эффект реакции при образовании 4,7 г P2O5 составляет 0,033 моль.

Вопрос 2. Для проверки возможности протекания реакции при заданных условиях воспользуемся уравнением Гиббса:
\[ \Delta G = \Delta H - T \cdot \Delta S \]

а) При стандартных условиях:
По определению стандартных условий \(\Delta G^o = 0\), значит:
\[ 0 = \Delta H^o - T \cdot \Delta S^o \]
\[ \Delta H^o = T \cdot \Delta S^o \]
Таким образом, реакция протекает при любой температуре.

б) При температурах 5000 и 10000 °C (пренебрегая зависимостью \(\Delta H\) и \(\Delta S\) от температуры):
В данном случае, так как у нас нет конкретных значений для \(\Delta H\) и \(\Delta S\) при заданных температурах, мы не можем сделать вывод о возможности протекания реакции. Температуры 5000 и 10000 °C могут быть выше критических значений для данной реакции.

Ответ:
а) Реакция протекает при любой температуре.
б) Необходимы дополнительные данные для определения возможности протекания реакции при заданных температурах.

Вопрос 3. Для определения значения стандартной теплоты образования хлорида аммония воспользуемся уравнением Гиббса:
\[ \Delta G^o = \Delta H^o - T \cdot \Delta S^o \]

Так как по условию известно, что \(\Delta G^o = -176,93 \, \text{кДж/моль}\) при температуре 298 K, и учитывая, что \(\Delta G^o = 0\) при стандартных условиях, мы можем определить \(\Delta H^o\) следующим образом:
\[ 0 = \Delta H^o - 298 \, \text{K} \cdot \Delta S^o \]
\[ \Delta H^o = 298 \, \text{K} \cdot \Delta S^o = 298 \, \text{K} \cdot \frac{-176,93 \, \text{кДж/моль}}{-298 \, \text{K}} \]

Ответ: Стандартная теплота образования хлорида аммония равна \(\Delta H^o = -178,66 \, \text{кДж/моль}\)