1.Определите тепловой эффект реакции, протекающей при стандартных условиях, если в реакции образовалось 11,2 л CO2: 2 СН3ОН (ж) + 3 О2 = 4 Н2О (г) + 2 СО2 .
2.на основании расчетов по уравнению гиббса сделайте вывод о возможности протекания реакции CH4+CO2=2CO+2H2
а) в стандартных условиях ;
б) при 500градусах и при 1000 ( зависимостью ∆Н и ∆S от температуры пренебречь)
3) Определите стандартную теплоту образования PH2,если известно,что:
2РН2(r)+4O2=P2O4(кр)+3Н2О(ж);∆Н°26В=2360.0кДж
1. Для определения теплового эффекта реакции при стандартных условиях, мы должны использовать тепловое уравнение реакции в соответствии с балансировкой реакции. Для этого уравнения нам понадобятся данные об изменении энтальпии образования каждого из веществ, входящих в реакцию.
У нас есть реакция: 2 СН3ОН (ж) + 3 О2 = 4 Н2О (г) + 2 СО2.
Давайте рассчитаем теплообразование для реакции:
∆H = (∑∆H продуктов) - (∑∆H реагентов).
Сначала посчитаем изменение энтальпии для каждого вещества:
∆H СО2 = 0 кДж/моль (так как это вещество в стандартном состоянии).
∆H СН4О = ∆H C=O + ∆H C-H = -393,5 кДж/моль + -413 кДж/моль = -806,5 кДж/моль.
∆H H2O = 2 * ∆H C-H + ∆H O-H = 2 * -413 кДж/моль + -286 кДж/моль = -1112 кДж/моль.
Теперь можем рассчитать изменение энтальпии реакции:
∆H = (4 * -1112 кДж/моль + 2 * 0 кДж/моль) - (2 * -806,5 кДж/моль + 3 * 0 кДж/моль) = -5664 кДж/моль.
Таким образом, тепловой эффект реакции, протекающей при стандартных условиях, равен -5664 кДж/моль.
2. Теперь перейдем ко второму вопросу, где нам нужно проанализировать возможность проведения реакции CH4 + CO2 = 2CO + 2H2 в стандартных условиях и при 500 градусах и 1000 градусах, используя уравнение Гиббса.
Уравнение Гиббса выглядит следующим образом:
∆G = ∆H - T∆S,
где ∆G - изменение свободной энергии реакции, ∆H - изменение энтальпии реакции, ∆S - изменение энтропии реакции, T - температура в Кельвинах.
а) В стандартных условиях, чтобы определить возможность проведения реакции, нужно рассчитать ∆G:
∆G = ∆H - T∆S = ∆H - T(∆S продуктов - ∆S реагентов).
У нас нет точных данных об изменении энтропии, поэтому мы не можем рассчитать это значение. Однако, если ∆G < 0, то реакция возможна. Поэтому, нам нужно знать значение изменения энтропии, чтобы дать точный ответ по этому вопросу.
б) При 500 градусах и 1000 градусах, мы можем использовать такое же уравнение Гиббса, чтобы рассчитать изменение свободной энергии реакции. Но у нас есть одно дополнительное условие - нужно пренебречь зависимостью ∆H и ∆S от температуры.
Это означает, что мы можем рассчитать только изменение энтальпии и изменение энтропии при стандартных условиях (независимо от температуры) и использовать их значения для расчета ∆G при 500 градусах и 1000 градусах.
Для расчета ∆G при 500 градусах и 1000 градусах, нам также понадобится знать изменение энтальпии и изменение энтропии для каждого вещества в реакции.
3. Наконец, третий вопрос связан с определением стандартной теплоты образования PH2.
У нас есть следующая реакция: 2РН2(r) + 4O2 = P2O4(кр) + 3Н2О(ж).
Мы знаем, что ∆H°_f для P2O4(кр) равно 2360.0 кДж.
Стандартная теплота образования определяется как изменение энтальпии при образовании одного моля вещества из элементарных веществ в стандартном состоянии.
Мы можем использовать данные об изменении энтальпии для каждого вещества и уравнение реакции, чтобы рассчитать стандартную теплоту образования PH2.
∆H°_f(P2O4) = (∆H°_f(P2O4) - ∆H°_f(PH2)) + (3 * ∆H°_f(H2O(r)) - 2 * ∆H°_f(PH2)),
где ∆H°_f(P2O4) = 2360.0 кДж и ∆H°_f(H2O(r)) = -285.8 кДж (стандартная энтальпия образования H2O(r)).
Теперь, решив это уравнение, мы найдем значение стандартной теплоты образования PH2.
Вот и все! Если у тебя есть какие-либо вопросы, не стесняйся спрашивать!