Вычислите изменение энергии Гиббса при 25 °С для реакции СН4 (г) +2Н2S(г) > CS2(ж)+ 4H2(г) по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических веществ. Можно ли назвать этот процесс самопроизвольным? Изменится ли направление

Добавлена: 12.06.2026
Обновлена: 12.06.2026
Предмет: Химия
Автор: Кэмп

#Физическая химия
#Химическая термодинамика

Условие:

Вычислите изменение энергии Гиббса при 25 °С для реакции СН4 (г) +2Н2S(г) > CS2(ж)+ 4H2(г) по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических веществ. Можно ли назвать этот процесс самопроизвольным? Изменится ли направление процесса при повышении температуры до 150 °С?

Решение:

1. Дано

Реакция: $CH_4(г) + 2H_2S(г) \rightarrow CS_2(ж) + 4H_2(г)$

Стандартные термодинамические величины (при $T = 298$ К):

Вещество	$\Delta_f H^\circ$ , кДж/моль	$S^\circ$ , Дж/(моль·К)
$CH_4(г)$	$-74,8$	$186,2$
$H_2S(г)$	$-20,6$	$205,8$
$CS_2(ж)$	$89,7$	$151,3$
$H_2(г)$	$0$	$130,6$

2. Решение

Шаг 1: Вычисление изменения энтальпии реакции $\Delta_r H^\circ$

Используем закон Гесса:

\Delta_r H^\circ = \sum \Delta_f H^\circ (\text{прод.}) - \sum \Delta_f H^\circ (\text{исх.})

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой из термодинамических параметров является ключевым для определения самопроизвольности химической реакции при постоянных температуре и давлении?

Изменение энтальпии ( $ΔH$ )

Изменение энергии Гиббса ( $ΔG$ )

Изменение энтропии ( $ΔS$ )

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Изменение стандартной энтальпии реакции ( $Δ_r H^°$ ) рассчитывается как сумма стандартных энтальпий образования продуктов за вычетом суммы стандартных энтальпий образования исходных веществ, с учетом стехиометрических коэффициентов.
Изменение стандартной энтропии реакции ( $Δ_r S^°$ ) рассчитывается как сумма стандартных абсолютных энтропий продуктов за вычетом суммы стандартных абсолютных энтропий исходных веществ, с учетом стехиометрических коэффициентов.
Изменение энергии Гиббса ( $Δ_r G$ ) при постоянной температуре и давлении определяется уравнением Гиббса-Гельмгольца: $Δ_r G = Δ_r H - TΔ_r S$ , где T — абсолютная температура в Кельвинах.
Самопроизвольность процесса определяется знаком изменения энергии Гиббса: если $Δ_r G < 0$ , процесс самопроизволен; если $Δ_r G > 0$ , процесс несамопроизволен; если $Δ_r G = 0$ , система находится в равновесии.
Зависимость самопроизвольности процесса от температуры определяется знаками $Δ_r H$ и $Δ_r S$ : при $Δ_r H > 0$ и $Δ_r S > 0$ процесс становится самопроизвольным при высоких температурах; при $Δ_r H < 0$ и $Δ_r S < 0$ процесс становится самопроизвольным при низких температурах.