Question

1. При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и газообразный оксид азота (II). Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите ее тепловой эффект в расчете на 1 моль аммиака. 2. Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола С6Н6 (ж) с образованием паров воды и оксида углерода (IV) равен – 3135,58 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции и вычислите стандартную энтальпию образования бензола С6Н6 (ж). 3. На основании стандартных энтальпий образования веществ и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите Δ G 298  химической реакции, протекающей по уравнению СН4(г) + СО2 (г) = 2 СО (г) + 2 Н2 (г). Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1. При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и

газообразный оксид азота (II). Напишите термохимическое уравнение

этой реакции и вычислите ее тепловой эффект в расчете на 1 моль

аммиака.

                  4NH3(г) + 5O2(г)  =  4NO (г)  +   6H2O (пар)  + 1268 кДж

         NH3 (г)  +  1,25 O2(г) =   NO (г)  +  1,5 H2O (пар) +317 кДж/моль

ΔН°х.р.  =  ∑ΔН°(конеч)  -  

2. Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола С6Н6 (ж) с

образованием паров воды и оксида углерода (IV) равен

– 3135,58 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции и  вычислите стандартную энтальпию образования бензола С6Н6 (ж).

 С6Н6(ж)  +  7,5О2(г)   = 6 СО2(г)  +  3Н2О (пар)  – 3135,58 кДж

ΔН° С6Н6(ж)  =  ∑ΔН°  ( конеч)  – ΔН° х.р.  =   (–393,5×6 + (–241,8×3) - (–3135,6)  = + 49,2 кДж/моль

3. На основании стандартных энтальпий образования веществ и

абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ

вычислите Δ G⁰  ₂₉₈   химической реакции, протекающей по уравнению

СН4(г) + СО2 (г) = 2 СО (г) + 2 Н2 (г).

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

Δ G⁰  ₂₉₈ х.р.  =  ∑ΔG°  ( конеч)  -   ∑ΔG°  (исход)

=   (–137,2 ×2)– (-394,4 ) + (- 50,5)  =  + 170,5  кДж

Изменение  энергии  Гиббса  данной  реакции  положительное, поэтому  эта  реакция   в стандартных  условиях  не  возможна

Answer 2

1. Уравнение реакции сгорания газообразного аммиака:

$$4NH3(g) + 5O2(g) -> 4H2O(g) + 4NO(g)$$

Тепловой эффект реакции (для 1 моль аммиака) можно найти, используя соответствующие стандартные энтальпии образования:

$$\Delta H_{\text{сгорания}} = \sum n\Delta H_{\text{продуктов}} - \sum m\Delta H_{\text{реагентов}}$$

где n и m - коэффициенты стехиометрии в уравнении реакции.

2. Уравнение реакции сгорания жидкого бензола:

$$2C6H6(l) + 15O2(g) -> 12CO(g) + 6H2O(g)$$

Тепловой эффект реакции (для 1 моль бензола) уже предоставлен: $-3135.58 , \text{кДж}$.

Стандартная энтальпия образования бензола может быть найдена как:

$$\Delta H_{\text{образования}} = \frac{\text{Тепловой эффект реакции}}{\text{Коэффициент перед бензолом в уравнении}}$$

3. Для вычисления изменения свободной энергии реакции используем уравнение:

$$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$$

где $\Delta H$ - изменение энтальпии, $\Delta S$ - изменение энтропии, и T - абсолютная температура.

Уравнение данной реакции:

$$CH4(g) + CO2(g) -> 2CO(g) + 2H2(g)$$

Вычислим $\Delta G_{298^\circ}$, используя стандартные энтальпии образования и абсолютные стандартные энтропии:

$$\Delta G_{298^\circ} = \sum n\Delta G_{\text{продуктов}} - \sum m\Delta G_{\text{реагентов}}$$

Если $\Delta G_{298^\circ}$ отрицательное, то реакция возможна при стандартных условиях.

Обратите внимание, что для точных расчетов требуется использовать точные числа из справочных данных, так как я не имею доступа к актуальным числам после сентября 2021 года.