Заказ №38828

5-25. Рассчитайте ∆G° при 25 °С для химической реакции: 4HCl(г) + O2(г) = 2Cl2(г) + 2H2O(ж) Стандартные значения энтальпии образования и абсолютной энтропии при 25 °С равны: ∆fH (HСl) = –22,1 ккал⋅моль–1 ∆fH (H2O(ж)) = –68,3 ккал⋅моль–1 S (O2) = 49,0 кал⋅К –1 ⋅моль–1 , ; S (Сl2) = 53,3 кал⋅К –1 ⋅моль–1 , S (HCl) = 44.6 кал⋅моль –1 ⋅К –1 , S (H2O(ж)) = 16.7 кал⋅К –1 ⋅моль –1 .

Решение:

Стандартная энтальпия образования ∆fH0 (298 K) это тепловой эффект образования 1 моль сложного вещества из простых веществ при стандартных условиях (T = 298,15 K и p = 101,3 кПа). Стандартные энтальпии образования простых веществ, устойчивых в стандартных условиях (газообразный O2 и Cl2) принимают равными нулю. Энтальпия, как и внутренняя энергия, является функцией состояния; ее изменение (∆H) определяется только начальными и конечными состояниями системы и не зависит от пути перехода. Теплоты химических процессов, протекающих при p, T=const и V, T = const, называют тепловыми эффектами. При экзотермических реакциях энтальпия системы уменьшается и ∆H0 (Н2>Н1). В дальнейшем тепловые эффекты всюду выражается через ∆rH. Термохимические расчеты основаны на законе Гесса (1840): тепловой эффект реакции зависит только от природы и физического состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода. Часто в термохимических расчетах применяют следствие из закона Гесса: тепловой эффект реакции (∆rH) равен сумме теплот образования (∆fH) продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ с учетом коэффициентов перед формулами этих веществ в уравнении реакции ∆rH = ∑ ni∆fHпрод – ∑ nj∆fHисх Рассчитаем тепловой эффект реакции при Т=298К по следствию закона Гесса. Для заданной реакции 4HCl(г) + O2(г) ↔ 2Cl2(г) + 2H2O(ж) Для данной реакции при стандартных условиях ∆Hr = ∑ni∆fHпрод – ∑nj∆fHисх=-202,4 кДж/моль <0 данная реакция экзотермическая (см. табл.2.1) Таблица 2.1 - Расчёт энтальпии реакции Вещество ΔН0 298, ккал/моль Продукты реакции 2Cl2(г) 0 2H2O(ж) 2 (-68,3)=-136,6 Исходные реагенты