Для химического процесса NH3(г) + О2(г) = N2(г) +Н2О(г) термодинамические функции образования веществ представлены в таблице ΔН0, кДж/моль ΔS0, Дж/мольК ΔG0, кДж/моль NH3(г) -46…
Для химического процесса NH3(г) + О2(г) = N2(г) +Н2О(г) термодинамические функции образования веществ представлены в таблице ΔН0, кДж/моль ΔS0, Дж/мольК ΔG0, кДж/моль NH3(г) -46 193 -17 О2(г) 0 205 0 N2(г) 0 192 0 Н2О(г) -242 189 -229 Тогда энтальпия химического процесса равна Blank 1 Вопрос 10 кДж, энтропия равна Blank 2 Вопрос 10 Дж/К , а энергия Гиббса - Blank 3 Вопрос 10 кДж. При стандартных условиях процесс Blank 4 Вопрос 10 . Так же процесс является Blank 5 Вопрос 10 , поэтому реакция протекает в Blank 6 Вопрос 10 .
Давайте пошагово решим задачу и заполним пропуски:
Данные из таблицы:
| Вещество | ΔH° (кДж/моль) | ΔS° (Дж/моль·К) | ΔG° (кДж/моль) |
|---|---|---|---|
| NH3(г) | -46 | 193 | -17 |
| O2(г) | 0 | 205 | 0 |
| N2(г) | 0 | 192 | 0 |
| H2O(г) | -242 | 189 | -229 |
Стандартное уравнение реакции: \[ \mathrm{NH_3(g) + O_2(g) \rightarrow N_2(g) + H_2O(g)} \]
1. Расчет изменений термодинамических функций для реакции:
Энтальпия (ΔH):
\[ \Delta H = \sum \nu_i \Delta H^\circ_{продуктов} - \sum \nu_i \Delta H^\circ(реагентов) \] где \(\nu_i\) — стехиометрический коэффициент.
Для реакции: \[ \Delta H = [ (1 \times 0) + (1 \times -242) ] - [ (1 \times -46) + (1 \times 0) ] = (0 - 242) - (-46 + 0) = -242 + 46 = -196 \text{ кДж} \]
Энтропия (ΔS):
\[ \Delta S = \sum \nu_i \Delta S^\circ_{продуктов} - \sum \nu_i \Delta S^\circ(реагентов) \] \[ \Delta S = (1 \times 192 + 1 \times 189) - (1 \times 193 + 1 \times 205) = (192 + 189) - (193 + 205) = 381 - 398 = -17 \text{ Дж/моль·К} \]
Связь между ΔG, ΔH и ΔS:
\[ \Delta G = \Delta H - T \Delta S \]
Но для полного расчета ΔG при стандартных условиях (T = 298 К), можно воспользоваться табличными значениями и проверить:
\[ \Delta G = \sum \nu_i \Delta G^\circ_{продуктов} - \sum \nu_i \Delta G^\circ(реагентов) \] \[ \Delta G = (0 + (-229)) - (-17 + 0) = -229 + 17 = -212 \text{ кДж} \]
Итоговые значения:
- Энтальпия реакции, ΔH: -196 кДж
- Энтропия реакции, ΔS: -17 Дж/К
- Энергия Гиббса, ΔG: -212 кДж
Заполнение пропусков:
Blank 1: Энтальпия химического процесса равна -196 кДж
Blank 2: Энтропия равна -17 Дж/К
Blank 3: Энергия Гиббса равна -212 кДж
Вопрос 10:
Blank 4: Т.к. ΔG<0, реакция протекает спонтанно при стандартных условиях → процесс идёт в pravo (вперёд).
Blank 5: Процесс является экзотермическим (т.к. ΔH<0).
Blank 6: Реакция протекает в прямом направлении.
Итоговая ответ:
Тогда энтальпия химического процесса равна -196 кДж, энтропия равна -17 Дж/К, а энергия Гиббса — -212 кДж. При стандартных условиях процесс идет спонтанно. Так же процесс является экзотермическим, поэтому реакция протекает в прямом направлении.
Если нужно, я могу подготовить более краткий или развернутый ответ!
