Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Мая 2013 в 18:55, контрольная работа
Задача 1. 1. Рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания 1 моль вещества А от 298 К до температуры Т при постоянном давлении р = 101325 Па (1 атм).
2. Записать уравнение реакции образования 1 моль химического соединения А из простых веществ. Определить стандартный тепловой эффект этой реакции при температуре Т. Указать, эндотермически или экзотермически образуется данное соединение.
3. Определить тепловой эффект реакции образования вещества А из простых веществ, если реакция проводится при постоянном объеме (V = const) и при температуре 298 К.
3. Установить, как влияет
на величину равновесного
Решение:
Запишем выражение Кр реакции 2Сграфит + 2Н2,газ ⇄ С2Н4, газ:
Так как в реакции присутствуют твердые и газообразные вещества и имеется граница радела фаз, то данная реакция является гетерогенной.
2. По известным значениям Кр (атм) этой реакции при различных температурах построим график зависимости ln Кp = f(1/T) и определим графически тепловой эффект реакции в данном интервале температур. Вначале определим значения ln Кp и 1/T и сведем их в таблицу.
Выразим Кр в паскалях, используя формулу:
Кр(Па) = Кр(атм)∙(101325)Δν
Вычислим изменение числа молей веществ в данной реакции
Δν = 1 моль – 2 моль = -1 моль
(101325)Δν = (101325)-1
lnКр,Т1 = lnКр,Т1∙(101325)-1 = ln (1,68∙10-7∙(101325)-1 ) = -27,13;
lnКр,Т2 = lnКр,Т2∙(101325)2 = ln (3,03∙10-7∙(101325)-1 ) = -26,54;
lnКр,Т3 = lnКр,Т3∙(101325)2 = ln (4,64∙10-7∙(101325)-1 ) = -26,11;
lnКр,Т4 = lnКр,Т4∙(101325)2 = ln( 6,37∙10-7∙(101325)-1 ) = -25,79;
1/T1 = 1/800= 1,25∙10-3 К-1;
1/T2 = 1/900= 1,11∙10-3 К-1;
1/T3 = 1/1000= 1,0∙10-3 К-1;
1/T4 = 1/1100=0,91∙10-3 К-1.
103/Т, К-1 |
1,25 |
1,11 |
1,0 |
0,91 |
lnКр,Па |
-27,13 |
-26,54 |
-26,11 |
-25,79 |
По полученным данным строим график зависимости ln Кp = f(1/T).
Из графика видно, что углы α и β– смежные. Для них справедливо соотношение tgα = - tgβ. Из графика находим tgβ:
Тогда получим
ΔН0 = Rtgβ = 8,314Дж∙К-1∙()К = - 33,705 кДж.
Ответ: ΔН0 = - 33,705 кДж.
3. Так как ΔН0 реакции меньше 0, то реакция, протекающая в прямом направлении экзотермическая. При понижении температуры согласно принципу Ле Шателье, смещает равновесие происходит в сторону экзотермической реакции. Экзотермической будет прямая реакция, следовательно, понижение температуры увеличит величину равновесного выхода продуктов реакции .
Литература:
1. Стромберг А.Г. Физическая химия : учеб. для вузов / А.Г. Стромберг,
Д.П. Семченко. – М. : Высш. шк., 2006.
2. Герасимов Я.И., Древинг В.П. и др. Курс физической химии. – М.:Химия, 1964.
3. Горшков В.И., Кузнецов И.А. Основы физической химии. – М.: Изд-во МГУ, 1993.
4. Краткий справочник физико-химических величин. /Под ред. Мищенко К.П. и Равделя А.А. – Л.: Химия, 1978.