Условие задачи
1.1.1. Для химической реакции N2O4(г) = 2NO2(г) выпишите из справочника необходимую для расчетов информацию: ΔfH0298, S0298, ΔfG0298.
1.1.2. Рассчитайте энтальпию ΔrH0298 и энтропию ΔrS0298 заданной химической реакции.
1.1.3. Определите, какой из факторов, энтальпийный или энтропийный, способствует самопроизвольному протеканию реакции.
1.1.4. Рассчитайте стандартную энергию Гиббса реакции ΔrG0Т при Т=298 К двумя способами. На основании полученного значения ΔrG0298 сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания процесса в прямом направлении при стандартных состояниях всех веществ, участвующих в реакции, и температуре 298 К.
1.1.5. Считая, что стандартные энтальпия и энтропия реакции не зависят от температуры (ΔrH0Т≈ΔrH0298, ΔrS0Т≈ΔrS0298), рассчитайте температуру, при которой равновероятны оба направления реакции и определите область температур, в которой возможно самопроизвольное протекание процесса.
1.1.6. Определите, может ли самопроизвольно протекать данная реакция при 500 К и начальных относительных парциальных давлениях газообразных компонентов:
р ̅=103 − для исходных веществ и ¯p=10-3 − для продуктов. Изменится ли направление протекания процесса, если при Т = 500 К все вещества будут находиться в стандартных состояниях?
При ответах на вопросы можно допустить, что:
а) ∆rН0Т и ∆rS0Т не зависят от температуры (∆rc0р298=0);
б) ко всем газообразным компонентам системы применимы законы идеальных газов.
Ответ
1.1.1. N2O4(г) = 2NO2(г)
N2O4(г) 9,37 304,3 98,29
NO2(г) 33,89 240,45 51,84
1.1.2. Энтальпийный эффект химической реакции определяют по закону Гесса и следствию из него. Следствие из закона Гесса: изменение энтальпии химической реакции равно разности сумм энтальпий образования продуктов реакции и исходных веществ с учетом стехиометрических коэффици...