Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
2

Как рассчитать изменение энтальпии, изменение энергии и скорость реакции?

Аля09 [2.5K] 7 месяцев назад

Очень нужна помощь.

а) рассчитайте стандартное изменение энтальпии ()∗ ∆ 0 . . 298 р х Нпрямой реакции и определите экзо- или эндотермическая это реакция;

б) определите изменение энергии Гиббса ()∗ ∆ 0 298Gпрямой реакции и сделайте вывод о возможности её осуществления при стандартных условиях;

в) напишите математическое выражение скорости прямой и обратной реакции, а также константы равновесия;

г) как следует изменить условия, чтобы равновесие процесса сместить вправо?

N2(г) + 3H2(г) =2NH3(г)

бонус за лучший ответ (выдан): 250 кредитов
5

а).Для уравнения реакции N2(г) +3Н2 <==> 2NHз стандартное изменение энтальпии образования дельта Н (0,298К) = разности сумм энтальпий продуктов и реагентов с учетом коэффициентов перед формулами веществ в уравнении:

дельта Н (обр.NНз) = дельта Н (NHз) * 2 - [(дельта Н (Н2) *3 + дельта Н (N2)], т.к. энтальпия образования простых веществ равна 0, то

дельта Н (обр.NHз) = -45 *2 - О = -90 кДж. ( см. табл. стандартных значений энтальпии, энергии Гиббса и энтропии соответственно).

Если дельта Н < 0, то реакция синтеза аммиака экзотермическая реакция ( теплота выделяется, а внутренняя энергия полученного вещества понижается при этом).

б). Изменение стандартной (0) при 298К энергии Гиббса (дельта )прямой реакции синтеза аммиака вычисляется по формуле:

дельта G (обр.NНз) = дельта G (0,298) NНз - [дельта G (H2) *3 + дельта G(N2). Т.к. энергия Гиббса образования простых веществ равна 0, то

дельта G (обр. NHз) = -16 *2 - 0 = - 32 кДж.

Критерием самопроизвольного протекания прямой реакции является отрицательное значение энергии Гиббса: дельта G = -32 <0.

в). v (прямой реакции) = К1 * [Н2]^3 * [N2]. Знак ^ - знак показатели степени.

Кр = [NH3]^2 \ ([H2]^3 *[N2]).

г) Так как прямая реакция синтеза аммиака экзотермическая реакция, идущая с понижением давления ( в реакцию вступает 1 объём азота и 3 объёма водорода, а в результате реакции получается лишь 2 объёма аммиака). то для смещения уравнения вправо реакцию надо вести при увеличении давления и уменьшения температуры до оптимальной 450-500 град. С.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
1

Дано: N2(г) + 3H2(г) =2NH3(г)

Найти:

а) изменение энтальпии прямой реакции ∆Н;

б) изменение энергии Гиббса ∆G;

в) математическое выражение скорости прямой Vпр и обратной реакции Vобр, константа равновесия Кр;

г) условия, для смещения равновесие процесса вправо;

Решение:

а) ∆Н прямой реакции = ∆Н (NH3) * 2 - ∆Н (N2) - ∆Н (Н2) * 3 = -46,19 * 2 - 0 - 0 * 3 = -92,38 кДж.

Так как ∆Н < 0, то реакция экзотермическая.

б) ∆G = ∆G (NH3) * 2 - ∆G (N2) - ∆G (Н2) * 3= -16,61 * 2 - 0 - 0 * 3 = -33,22 кДж.

Так как ∆G < 0, то реакция будет осуществления при стандартных условиях.

в) если aA + bB = cC + dD,

то Vпр = kпр * (A)^a * (B)^b,

и Vобр = kобр * (C)^c * (D)^d.

Поэтому

Vпр = kпр * (Н2)^3 * (N2)

Vобр = kобр * (NH3)^2

Константа равновесия Кр имеет место быть, когда Vпр = Vобр, поэтому

Кр = (NH3)^2 / [(H2)^3 *(N2)].

г) В соответствии с принципом Ле Шателье, если понизить температуру системы в состоянии равновесия, равновесие сместится в сторону той реакции, в результате протекания которой температура будет повышаться, т.е. в сторону экзотермической реакции (см. п.а)). Поэтому нужно понизить температуру.

В соответствии с принципом Ле Шателье повышение концентрации реагентов должно приводить к смещению равновесия в сторону той реакции, в результате которой реагенты расходуются, т.е. в сторону прямой реакции, значит нужно повысить концентрацию N2 и Н2.

Если справа и слева количество газообразных веществ отличается, то повышение давления будет приводить к смещению равновесия в сторону той реакции, при протекании которой объем газов уменьшается. Слева 1+3 = 4, с справа только 2, поэтому нужно увеличить давление.

Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация
OpenID