& Реакция & , К \\ 19 & & 750 \\ {tabular} Определение возможности протекания химической реакции в стандартных и нестандартных условиях Выполните следующие девять заданий для данной реакции (табл. 2) (справочные величины, необходимые для расчетов,

\hline 19 & $\mathrm{FeO}_{(\mathrm{r})}+\mathrm{H}_{2(\mathrm{r})}=\mathrm{Fe}_{(\mathrm{r})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{r})}$ & 750 \ \hline \end{array}

Определение возможности протекания химической реакции в стандартных и нестандартных условиях

Выполните следующие девять заданий для данной реакции (табл. 2) (справочные величины, необходимые для расчетов, возьмите в прил. 1):

1. По значениям стандартных энтальпий образования участвующих в реакции веществ $\Delta H^{0}{ }_{f, 298}$ вычислите тепловой эффект реакции при стандартных условиях $\Delta H^{0}{ }_{298}$. Выделяется или поглощается тепло при протекании реакции? Эндо- или экзотермической является данная реакция?
2. Для исходных веществ и продуктов реакции определите величины средних теплоемкостей $\bar{C}_{P}$ в диапазоне температур $298-T$ и изменение теплоемкости $\Delta \bar{C}_{P}$ в ходе реакции. Пользуясь законом Кирхгофа, вычислите тепловой эффект реакции $\Delta H_{T}^{0}$ при температуре $T$ и стандартном давлении с учетом величины $\Delta \bar{C}_{P}$.
3. Выведите для реакции функциональную зависимость изменения молярной изобарной теплоемкости от температуры: $\Delta C_{P}^{0}=f(T)$.
4. Вычислите величину $\Delta H_{T}^{0}$, пользуясь законом Кирхгофа и установленной функциональной зависимостью $\Delta C_{P}^{0}=f(T)$. Как влияет увеличение температуры на величину теплового эффекта реакции?
5. Качественно оцените знак изменения энтропии $\Delta S$ при протекании реакции. Объясните полученный результат. По значениям стандартных энтропий участвующих в реакции веществ $S_{298}^{0}$ вычислите изменение энтропии реакции при стандартных условиях $\Delta S^{0}{ }_{298}$.
6. Используя функциональную зависимость $\Delta C_{P}^{0}=f(T)$, вычислите изменение энтропии реакции $\Delta S_{T}^{0}$ при температуре $T$ и стандартном давлении. Как влияет повышение температуры на величину $\Delta S_{T}^{0}$ ?
7. Качественно оцените вероятность самопроизвольного протекания реакции при высоких и низких температурах. Вычислите изменение энергии Гиббса $\Delta G^{0}{ }_{298}$ реакции, протекающей при стандартных условиях. Возможно ли самопроизвольное протекание процесса при стандартных условиях? Определите температуру $T_{0}$, при которой реакция меняет свое направление.
8. Вычислите изменение энергии Гиббса $\Delta G_{T}^{0}$ реакции, протекающей при стандартном давлении и температуре $T$, считая, что $\Delta H_{T}^{0}$ и $\Delta S_{T}^{0}$ не зависят от температуры (метод Улиха). Постройте график зависимости $\Delta G_{T}^{0}$ от температуры. Сделайте вывод о влиянии температуры на вероятность самопроизвольного протекания процесса в прямом направлении.
9. Вычислите изменение энергии Гиббса $\Delta G_{T}^{0}$ реакции, протекающей при температуре $T$ и стандартном давлении, учитывая зависимость $\Delta H_{T}^{0}$ и $\Delta S_{T}^{0}$ от температуры. Сравните полученные значения $\Delta G_{T}^{0}$ с величиной изменения энергии Гиббса, рассчитанной по методу Улиха, и оцените их расхождение.