Условие задачи
Для реакции 4HCl(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 2Cl2(г) определите возможное направление самопроизвольного течения реакции при стандартных условиях и при температуре t = 727°С, если тепловой эффект до заданной температуры не изменится. Укажите: а) выделяется или поглощается энергия в ходе реакции; б) причину найденного изменения энтропии. Рассчитайте температуру, при которой устанавливается равновесие и происходит смена знака ΔG.
Ответ
Уравнение реакции:
4HCl(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 2Cl2(г)
Вычисляем тепловой эффект реакции по следствию из закона Гесса:
H0р = 2H0(H2O(г)) + 2H0(Cl2) 4H0(HCl) H0(O2)
Записываем справочные данные.
H0(H2O(г)) = 241,82 кДж/моль.
H0(HCl) = 91,80 кДж/моль.
H0(Cl2) = H0(O2) = 0.
H0р = 2 (241,82) 4 (91,80) = 116,44 кДж.
H0р 0, поэтому в ходе реакции выделяется тепловая энергия.
Вычисляем изменение энтропии:
S0р = 2S0(H2O(г)) + 2S0(Cl2) 4S0(HCl) S0(O2)
Записываем справочные данные.
S0(H2O(г)) = 188,72 Дж/(мольК).
S0(Cl2) = 222...
