Вычислить изменение стандартной энтальпии реакции

Fe₂O_3(к) + 3CO _(г) = 2Fe _(к) + 3СО_2(г). (4.7)

Дано: Термохимическое уравнения трех реакций	Решение   Комбинируя уравнения (4.4), (4.5) и (4.6), необходимо получить искомое уравнение.
D rН ^o(360 K) заданной реакции –?

Для этого следует:

1. Определить искомое и заданные уравнения.

Искомое уравнение (4.7), а заданные – (4.4), (4.5) и (4.6).

2. Искомое уравнение получим путем сложения предварительного подготовленных заданных уравнений.

3. Предварительная подготовка заданных уравнений заключается:

а) в условном исключении из заданных уравнений тех из участников реакции, которые отсутствуют в искомом уравнении;

б) умножении заданных уравнений и их тепловых эффектов на числа, которые позволяют получить коэффициенты, стоящие перед теми же веществами в искомой реакции;

в) умножении заданных реакций и тепловых эффектов на (-1) в случае, если для получения искомого уравнения необходимо перевести вещества заданной реакции вправо или влево от знака равенства.

4. Складываем левые и правые части предварительно подготовленных заданных уравнений и их тепловые эффекты.

Для решения задачи в первом термохимическом уравнении приводим в соответствие коэффициенты, необходимые для получения искомого уравнения. Для этого уравнение (4.4) умножаем на 3/2, получаем:

3CO_(г) + 3/2 О_2(г) = 3CO_2(г). (4.8)

Второе заданное уравнение умножаем на –1, т.к. в искомом уравнении 2Fe _(к) стоят в правой части уравнения, а в заданном – в левой части уравнения, в результате получаем

–2Fe_(к) – O_2(г) = –2FeO_(к). (4.9)

Третье заданное уравнение умножаем на (–1/2), т.к. в искомом уравнении имеем 1 моль Fe₂O_3(к), который находится в левой части уравнения, а в заданном 2 моль Fe₂O₃ находится в правой части уравнения, в результате получаем:

–2FeO_(к) – ½О_2(г) = –Fe₂O_3(к). (4.10)

Складываем левые и правые части уравнений (4.8), (4.9), (4.10):

3CO _(г) + 3/2 О_2(г) – 2Fe _(к) – O_2(г) – 2FeO _(к) – ½О_2(г) =

= 3CO_2(г) –2FeO_(к) – Fe₂O_3(к).

После сокращения имеем:

3CO_(г) – 2Fe_(к) = 3CO_2(г) – Fe₂O_3(к).

Перенесем значения со знаком «минус» из левой части в правую, а из правой – в левую часть уравнения:

3CO_(г) + Fe₂O_3(к) = 3CO_2(г) + 2Fe_(к).

Значение изменения стандартной энтальпии реакции вычислим путем сложения изменений стандартных энтальпий (4.8), (4.9), (4.10) реакций, умноженных на те же коэффициенты:

D _rН ^o(298 K) = (–566) · 3/2 + (–529,6) ×

× (–1) + (–585,2) · (–1/2) = –26,8 кДж.

Ответ: D _rН ^o(298 K) = – 26,8 кДж.

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

УРОВЕНЬ А

1. Написать формулу связи К_р с термодинамическими функциями.

Ответ: ∆ _rG º(298 K) = ∆ _rH º(298 K) – T ∆ _rS º(298 K) = –2,3 RT lg K_p.

2. Написать формулу зависимости скорости реакции от температуры и Е _акт.

Ответ: .

Дата добавления: 2015-10-24