Расчетно-графическая работа

«Термодинамика химических процессов»

Вариант №

Новосибирск, 2017

Задание. Дано уравнение реакции (запишите реакцию для вашего варианта).

1. Для всех веществ, участвующих в реакции, выпишите из приложения 1 значения стандартных термодинамических величин и .

2. Вычислите изменение энтальпии реакции и определите, является ли данная реакция экзо- или эндотермической. Запишите термохимическое уравнение реакции.

3. По виду уравнения реакции, не прибегая к расчетам, определите знак изменения энтропии реакции . Вычислив изменение энтропии реакции в стандартных условиях, объясните знак .

4. Вычислите энергию Гиббса прямой реакции в стандартных условиях и установите возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Определите температуру, при которой реакция находится в равновесии (Т _р).

6. Рассчитайте при Т ₁ = Т _р – 100 и при Т ₂ = Т _р + 100.

7. Постройте график зависимости от Т и обозначьте на графике область температур самопроизвольного протекания реакции.

8. Вычислите значения константы равновесия K _равн при температурах Т ₁ и Т ₂. Cделайте вывод о влиянии температуры на величину K _равн и на смещение химического равновесия.

Расчеты и пояснения

1. Записываем стандартные энтальпии образования и стандартные энтропии для реагентов и продуктов реакции, используя справочные данные

,

2. Вычисляем изменение энтальпии при протекании прямой реакции в стандартных условиях, используя …… (укажите, каким правилом пользуетесь, приведите математическую формулу для расчета, укажите единицы измерения)

Термохимическое уравнение реакции будет иметь вид:

Так как ..., то реакция является.... (экзо- или эндотермической).

3. Вычисляем изменение энтропии реакции в стандартных условиях, используя …… (укажите, каким правилом пользуетесь, приведите математическую формулу для расчета, укажите единицы измерения):

Объясните знак , не прибегая к расчетам.

4. Вычисляем энергию Гиббса прямой реакции в стандартных условиях , используя …… (приведите математическую формулу для расчета, укажите единицы измерения)

и объясняете направление самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитываем температуру, при которой реакция будет находиться в равновесии. Реакция будет находиться в равновесии при = 0, тогда

К

6. Рассчитываем при Т ₁ = Т _р – 100 и при Т ₂ = Т _р + 100:

=

=

7. Строим график зависимости от и определяем область температур самопроизвольного протекания реакции (либо заштриховать область на графике, либо объяснить по тексту).

График зависимости от температуры

()

Т_р –100 Т_р Т_р + 100 Т, К

8. Вычисляем значения константы равновесия для температур Т ₁ и Т ₂:

В заключении сделайте вывод о влиянии температуры на величину константы равновесия и на смещение равновесия.

Например, при повышении температуры константа равновесия эндотермической реакции ….(принимает значения больше/меньше единицы), следовательно, самопроизвольному процессу протекания реакции в прямом направлении будет способствовать (увеличение или уменьшение) температуры.