Page 11 - 87

10
Тепловий ефект хімічної реакції при р = const - це Н.
Згідно закону Гесса:
0
0
0
0
0
Н 298х.р.=[Н 298(CO 2(г))+Н 298(H 2(г))]-[Н 298(CO (г))+Н 298(H 2O (г))].
З довідникових даних виписуємо значення стандартних ентальпій
0
утворення речовин, враховуючи, що Н утв. (простих речовин) = 0.
0
Н 298(CO 2(r)) = -393.51 кДж /моль
0
Н 298(H 2(r)) = 0
0
Н 298(CO (r)) = -110.5 кДж /моль
0
Н 298(H 2O (r)) = -241.84 кДж /моль
Тоді тепловий ефект хімічної реакції за стандартних умов рівний:

0
Н 298 = (-393.5 + 0) - (-110.5 + (-241.84)) = - 41.17 кДж

Значення Н=-41.17 кДж (<0) свідчить, що даний процес є екзотермічним.

0
Аналогічно обчислюємо S 298:
0
0
0
0
0
S 298 = [S 298(CO 2) + S 298(H 2)] - [S 298(CO) + S 298(H 2O (r))]
0
S 298(CO 2) = 213.6 Дж/моль ∙К
0
S 298(H 2) = 130.6 Дж /моль∙K
0
S 298(CO) = 197.4 Дж /моль∙K
0
S 298(H 2O (r)) = 188.74 Дж /моль∙K

0
S 298 = (213.6 + 130.6) - (197.4 + 188.74) = - 41.94 Дж /К

Знак S свідчить про збільшення чи зменшення хаотизації системи. В
даному випадку S<0, тому система прямує до упорядкованості.
Температуру рівноважного стану визначаємо за умови G = 0:
G = Н - Т рівн.  S = 0 Н = Т рівн.  S
 H - 41.17  10 3
T    981 . 64 К
рівн .  S - 41.94
Напрям самочинного протікання процесу вказує G:

G = Н - ТS
0 0 0
для 298 К G 298 = Н 298 - 298  S 298

3
0
3
G 298 = - 41.17  10 - 298  (- 41.97) = -28.67  10 Дж.

Припускаємо, що Н і S незначно змінюються з температурою і
0
0
0
наближено G 1000 визначаємо, використовуючи Н 298 і S 298 :
3
3
0
G 1000 = - 41.17  10 - 1000  (- 41.97) = 0.77  10 Дж
0
Значення G 298 = -21.67 кДж вказує, що при Т = 298 К прямий процес
термодинамічно ймовірний (G<0).