Для химической реакции, указанной в таблице 3, вычислить тепловой эффект (Н 0 ), изменение энтропии (S 0 ), изменение энергии Гиббса

Для химической реакции, указанной в таблице 3, вычислить тепловой эффект (Н 0 ), изменение энтропии (S 0 ), изменение энергии Гиббса (G 0 ) и константу равновесия (K 0 ) при температуре Т = 398 К. Определить направление химической реакции, протекающей в газовой среде, заданного состава. Парциальные давления компонентов газовой смеси приведены в таблице 4. Проанализировать полученные результаты и ответить на следующие вопросы: 1. Каких веществ - исходных или продуктов реакции - будет больше в равно-весной смеси? 2. Что означают фразы: «равновесие сдвинуто в сторону исходных веществ» и «равновесие сдвинуто в сторону продуктов реакции»? Таблица 4 Парциальные давления компонентов газовой смеси № вариа нтов Состав исходной газовой смеси Парциальные давления компонентов смеси, атм А В С Д РА РВ РС РД 24 CH3Br NH3 CH3NH2 HBr 2.6 3.8 2.5 3.9

Решение:

 По закону Кирхгоффа:  При повышении температуры на 100 С, по сравнению со стандартными условиями, тепловой эффект увеличися. Это связано с тем, что сумма теплоемкостей продуктов реакции больше суммы теплоемкостей исходных веществ, т.е. изменение средней изобарной теплоемкости  меньше нуля.  После интегрирования, при условии, получаем  По уравнению изотермы  Таким образом, с ростом температуры константа равновесия увеличилась, т.е. выход продуктов реакции увеличился. Это произошло потому, что реакция эндотермическая, что соответствует принципу Ле-Шателье. 1) При 398 К в равновесной системе будет больше продуктов реакции, так как константа равновесия больше 1. 2) Выражение «равновесие сдвинуто в сторону исходных веществ означает, что в равновесной системе больше исходных веществ, чем продуктов реакции, соответственно «равновесие сдвинуто в сторону продуктов реакции» – в равновесной системе больше продуктов реакции.