Стандартные абсолютные энтропии некоторых веществ
Вещество | Состояние | , Дж/(моль.К) | вещество | Состояние | ,Дж/(моль.К) |
С | Алмаз | 2,44 | Н2O | г | 188,72 |
С | Графит | 5,69 | N2 | г | 191,49 |
Fe | к | 27,2 | NН3 | г | 192,50 |
Ti | к | 30,7 | СО | г | 197,91 |
S | Ромб | 31,9 | с2H2 | г | 200,82 |
TiO2 | к | 50,3 | O2 | г | 205,03 |
FeO | к | 54,0 | H2S | г | 205,64 |
H2O | ж | 69,94 | NO | г | 210,20 |
Fе2О3 | к | 89,96 | CO2 | г | 213,65 |
NH4C1 | к | 94,5 | C2H4 | г | 219,45 |
СН3ОН | ж | 126,8 | Cl2 | г | 222,95 |
Н2 | г | 130,59 | NO2 | г | 240,46 |
Fе3O4 | к | 146,4 | РС13 | г | 311,66 |
СН4 | г | 186,19 | PCl5 | г | 352,71 |
НС1 | г | 186,68 |
Пример 3. На основании стандартных теплот образования (см. табл. 15) и абсолютных стандартных энтропий веществ (табл.17) вычислите реакции, протекающей по уравнению
СО(г)+Н2О(ж)=СО2(г)+Н2(г)
Решение. G0 = H0 - T S0; H и S – функции состояния, поэтому
∆Н0х.р.=∑ ∆Н0прод - ∑ ∆Н0исх ; ∆S0x.p.= ∑S0прод - ∑ S0 исх
∆Н0х.р.=(-393,51+0) – (110,52 – 285,84) = +2,85 кДж
∆S0x.p.=(213,65+130,59)-(197,91+69,94) = +76,39 = 0,07639 кДж/(моль∙К);
∆G0= +2,85 – 298 ∙ 0,07639 = - 19,91 кДж
Пример 4. Реакция восстановления Fе2О3 водородом протекает по уравнению
Fe2O3(к)+3H2(г) = 2Fe(к)+3H2O(г) ; ∆Н=+96,61 кДж
Возможна ли эта реакция при стандартных условиях, если изменение энтропии S=0,1387 кДж/(моль×К)? При какой температуре начнется восстановление Fе2О3?
Решение. Вычисляем G0 реакции:
∆G = ∆Н-Т∆S = 96,61 – 298 ∙ 0,1387 = +55,28 кДж
Так как G > 0, то реакция при стандартных условиях невозможна; наоборот, при этих условиях идет обратная реакция окисления железа (коррозия). Найдем температуру, при которой G=0:
∆Н 96,61
∆Н =Т∆S; Т = = = 696,5 К
∆S 0,1387
Следовательно, при температуре »696,5 К начнется реакция восстановления Fе2О3 Иногда эту температуру называют температурой начала реакции.
Пример 5.Вычислите H0, S и G0 реакции, протекающей по уравнению
Fe2O3(к) + 3C = 2Fe + 3CO
Возможна ли реакция восстановления Fе2О3 углеродом при 500 и 1000 К?
Решение. H0xp и S0xp находим из соотношений (1) и (2) (см. разделы «Энергетика химических процессов. Термохимические расчеты» и «Химическое сродство»):
∆Н0x.p.= [3(-110,52)+2 ∙ 0] – [- 822,10 + 3 ∙ 0] = -331,56+822,10 = +490,54 кДж
∆S0x.p.=(2 ∙ 27,2+3 ∙ 197,91) – (89,96+3 ∙ 5,69) = 541,1 Дж/(моль ∙ К)
Энергию Гиббса при соответствующих температурах находим из соотношения
541,1
∆G500 = 490,54 – 500 = 219,99 кДж
541,1
∆G1000 = 490,54 – 1000 = 50,56 кДж
Так как G500>0, a G1000<0, то восстановление Fе2О3 возможно при 1000 К и невозможно при 500 К.
Дата добавления: 2014-12-26; просмотров: 1430;