Вычислите тепловой эффект реакции Fe2O3+2AL=AL3O3+2Fe при 298 К и постоянном давлении

Для того чтобы вычислить тепловой эффект реакции, нам необходимо использовать данные о стандартных теплота образования реагентов и продуктов реакции. Мы можем использовать формулу:

\[ \Delta H_{reaction} = \sum \Delta H_f^{\circ} (продукты) - \sum \Delta H_f^{\circ} (реагенты) \]

где:

• \(\Delta H_{reaction}\) — тепловой эффект реакции,
• \(\Delta H_f^{\circ}\) — стандартная теплота образования веществ.

Сначала нам нужно найти стандартные теплоты образования для каждого вещества в реакции:

1. \(\Delta H_f^{\circ} (Fe_2O_3)\) = -824 кДж/моль
2. \(\Delta H_f^{\circ} (Al)\) = 0 кДж/моль (так как это элемент в стандартном состоянии)
3. \(\Delta H_f^{\circ} (Al_2O_3)\) = -1676 кДж/моль
4. \(\Delta H_f^{\circ} (Fe)\) = 0 кДж/моль (так как это элемент в стандартном состоянии)

Теперь подставим эти значения в формулу:

1. Реагенты:

   • \(\Delta H_f^{\circ} (Fe_2O_3) = -824\) кДж/моль
   • \(\Delta H_f^{\circ} (2 \cdot Al) = 2 \cdot 0 = 0\) кДж/моль

   Таким образом, общая стандартная теплота образования реагентов: \[ \sum \Delta H_f^{\circ} (реагенты) = -824 + 0 = -824 \text{ кДж/моль} \]

2. Продукты:

   • \(\Delta H_f^{\circ} (Al_2O_3) = -1676\) кДж/моль
   • \(\Delta H_f^{\circ} (2 \cdot Fe) = 2 \cdot 0 = 0\) кДж/моль

   Таким образом, общая стандартная теплота образования продуктов: \[ \sum \Delta H_f^{\circ} (продукты) = -1676 + 0 = -1676 \text{ кДж/моль} \]

Теперь подставляем все значения в формулу для теплового эффекта реакции: \[ \Delta H_{reaction} = \sum \Delta H_f^{\circ} (продукты) - \sum \Delta H_f^{\circ} (реагенты) \]

\[ \Delta H_{reaction} = -1676 - (-824) = -1676 + 824 = -852 \text{ кДж/моль} \]

Таким образом, тепловой эффект данной реакции при 298 К и постоянном давлении составляет -852 кДж/моль. Это означает, что реакция экзотермическая, и выделяет тепло.