Консультации Портала - Консультация #175981

Задать вопрос Консультации Пользователи Форум

Задать вопрос экспертам

Консультация № 175981

10.01.2010, 21:46

0.00 руб.

0 1 1

Образование

Уважаемые эксперты, помогите решить две задачи (или хотя бы укажите в каком направлении думать):

Задача 1.
Необходимо расчитать какое количество теплоты выделится при взаимодействии 25г Na2O с водой при стандартных условиях (Р=101кПа, Т=298К).
Na2O(кр) + H2O(ж) = 2NaOH(кр)

В этой задаче я расчитала тепловой эффект реакции, но никак не соображу, что с ним делать дальше :(

Задача 2.
При какой температуре вероятность протекания реакции Fe2O3(кр) + 3H2(г) = 2Fe(кр) + 3H2O(г) в обоих направлениях одинакова? Вычислить константу равновсия при этой температуре.

Спасибо

Обсуждение

Неизвестный

11.01.2010, 04:54

общий

это ответ

Здравствуйте, Olga deSadova.
Надо рассчитать энтальпию реакции.
[$916$]H[$186$] = 2[$916$]H[$186$](NaOH) - [$916$]H[$186$](Na₂O) - [$916$]H[$186$](H₂O) = | теперь пора заглянуть в справочник и найти значения стандартных энтальпий веществ-участников реакции | = 2 * (-425.88) + (-414.8) + (-285.84) = -151.72 кДж/моль. Столько теплоты выделяется при взаимодействии с водой 1 моль Na₂O. Тепловой эффект и энтальпия противоположны по знаку, но одинаковы по модулю, поэтому будем пользоваться более понятным уму тепловым эффектом.
Количество Na₂O в 25 г:
n = 25 г / (23*2 + 18) г/моль = 25/64 = 0.390625 моль = 0.39 моль.
Перемножаем тепловой эффект и количество:
0.39 * 151.72 = 59.17 кДж. Столько выделится теплоты при взаимодействии с водой 25 г оксида натрия. Ответ: 59.17 кДж.

Во второй задаче есть подвох - Вас "проверяют" на знание основ

Когда вероятность протекания реакции в обоих направлениях одинакова, тогда константа равновесия равна единице, а энергия Гиббса, соответственно, нулю. Не перепутайте.

Чтобы отыскать температуру, воспользуемся приближением, что энтальпия и энтропия реакции с ростом температуры изменяются мало. Тогда при некоторой температуре выражение энергии Гиббса
[$916$]G = [$916$]H - T[$916$]S
трансформируется в
0 = [$916$]H - T[$916$]S или [$916$]H = T[$916$]S, откуда T = [$916$]H/[$916$]S.
Требуется вычислить тепловой эффект и энтропию.
[$916$]H[$186$] = 3*[$916$]H[$186$](H₂O_(г)) - 3*[$916$]H[$186$](H₂) + 2*[$916$]H[$186$](Fe) - [$916$]H[$186$](Fe₂O₃) = 3 * (-242) - (-825.4) = 99.4 кДж/моль.
[$916$]S[$186$] = 3*S[$186$](H₂O_(г)) - 3*S[$186$](H₂) + 2*S[$186$](Fe) - S[$186$](Fe₂O₃) = 3*188.7 + 2*27.15 - 3*130.58 - 89.96 = 138.7 Дж/(моль * К). На всякий случай пересчитайте, а то я в уме считал, мог ошибиться.
Теперь делим энтальпию на энтропию, находим температуру:
T = 99400 / 138.7 = 717 К или 443 [$186$]С.
Еще раз заостряю Ваше внимание: если энергия Гиббса равна нулю, то константа равновесия равна 1:

К = exp(-[$916$]G[$186$]/RT) = exp(0) = 1.
Ответ: Т = 717 К; К = 1.

С уважением, Товарищ Бородин

Форма ответа

Отправка постов/ответов доступна только зарегистрированным и подтвержденным пользователям.

Если Вы уже зарегистрированы на Портале - войдите в систему, если Вы еще не регистрировались - пройдите простую процедуру регистрации.