Дайте термодинамическую характеристику реакции на основании количественных расчётов. Охарактеризуйте процесс по величине стандартной энтальпии химической реакции.

Дайте термодинамическую характеристику реакции на основании количественный расчётов ∆Н⁰_r, ∆S⁰_r, ∆G⁰_r.

4HCl_(г) + O_2(г) = 2H₂O_(г) + 2Cl_2(г).

4.2.1. Выпишите из справочных таблиц стандартные термодинамические свойства ∆Н⁰_f,298, S⁰_f,298, ∆G⁰_f,298 всех веществ, участвующих в реакции.

4.2.2. Охарактеризуйте процесс по величине стандартной энтальпии химической реакции ∆Н⁰_r:

- рассчитайте стандартную энтальпию химической реакции ∆Н⁰_r;

- определите, является реакция экзо- или эндотермической, выделяется или поглощается теплота в результате протекания реакции.

4.2.3. Охарактеризуйте процесс по величине стандартной энтропии химической реакции ∆S⁰_r:

- рассчитайте стандартную энтропию химической реакции ∆S⁰_r по абсолютным стандартным энтропиям веществ S⁰_f,298;

- объясните изменение энтропии, проведя анализ агрегатного состояния всех участвующих в реакции веществ и сравнив число газообразных молекул исходных веществ и продуктов реакции.

4.2.4. Охарактеризуйте процесс по величине энергии Гиббса химической реакции ∆G0r:

- рассчитайте стандартную энергию Гиббса ∆G0r:

а) по стандартным энергиях Гиббса образования веществ ∆G⁰_f,298;

б) по уравнению Гиббса.

Сравните полученные величины. Укажите направление протекания реакции при 298 К.

- определите знаки энергии Гиббса химической реакции ∆G⁰_r и направление протекания реакции (прямая или обратная) при низких температурах (Т → 0) и при высоких температурах (Т → ∞). Для этого проведите анализ уравнения Гиббса, допуская, что ∆Н⁰_r и ∆S⁰_r не зависят от температуры.

4.2.5. Сделайте вывод об обратимости процесса. Для обратимой реакции рассчитайте равновесную температуру Т_р.

4.2.6. Изобразите схематически график зависимости ∆G⁰_r от температуры, используя результаты анализа уравнения Гиббса.

4.2.7. Укажите для обратимой реакции, при каких температурах, больших или меньших равновесной Т_р, самопроизвольно протекает прямая реакция, а при каких – обратная.