Примеры решения задач

Задание: Дайте термодинамическую характеристику процесса по приведенному плану.

1. Запишите стехиометрическое уравнение.

2. Выпишите термодинамические функции участвующих веществ.

3. Рассчитайте изменение стандартной энтальпии химической реакции и постройте энтальпийную диаграмму.

4. Определите, является реакция экзо- или эндотермической; увеличивается или уменьшается температура в системе в результате протекания данной реакции.

5. Рассчитайте изменение стандартной энтропии реакции, объясните изменение энтропии в ходе реакции.

6. Рассчитайте стандартное изменение энергии Гиббса по балансовому уравнению и уравнению Гиббса. Дайте анализ полученным данным.

7. Сопоставьте знаки величин и . Сделайте вывод об обратимости реакции.

8. Для обратимой реакции рассчитайте равновесную температуру согласно уравнению Гиббса, принимая, что предельно допустимой температурой является 3000 К. Сделайте вывод: Тр – реализуема или не реализуема.

9. Рассчитайте величину при нескольких значениях температур (500, 1000 и 1500 К) для необратимых реакций и при Т < Т_р, Т > Т_р – для обратимых реакций. Постройте графическую зависимость .

10. Сделайте вывод о самопроизвольности протекания химической реакции. Определите условия, при которых реакция возможна.

Пример 1. Ga + HCl₎ ↔ GaCl_3(т) + Н_2(г).

Решение

1. Записываем стехиометрическое уравнение:

.

2. Выписываем стандартные термодинамические функции образования компонентов реакции (табл. 20) (термодинамические параметры веществ представлены в прил. 2).

Таблица 20