Файл: Решение По следствию из закона Гесса, изменение энергии Гиббса реакции определяется по уравнению.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.12.2023

Просмотров: 26

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1. Восстановление Fe3O4 оксидом углерода идет по уравнению:
Fe3O4 (К) + СО(Г) = 3FeO(К)  + CO2(Г)  

Вычислите ΔG  и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равна ΔS  в этом процессе
ΔG  Fe3O4  = –1014,2 кДж/моль.

Решение:

По следствию из закона Гесса, изменение энергии Гиббса реакции определяется по уравнению:



Стандартные энергии образования участвующих компонентов – табличные значения:

ΔG  Fe3O4  = –1014,2 кДж/моль

ΔG  СО(Г)  = –137,27 кДж/моль

ΔG  FeO(К)  = –244,3 кДж/моль

ΔG  CO2(Г)  = –394,38 кДж/моль



Так как ΔG0298(х.р.) > 0, то есть имеет положительное значение, то процесс при стандартных условиях самопроизвольно протекать не может.

Рассчитаем изменение энтропии реакции ΔS0298(х.р.) также по следствию из закона Гесса:



Стандартные энтропии компонентов – табличные значения:

S  Fe3O4  = 146,4 Дж/(К·моль)

S  СО(Г)  = 197,91 Дж/(К·моль)

S  FeO(К)  = 54 Дж/(К·моль)

S  CO2(Г)  = 213,65 Дж/(К·моль)



Ответ: ΔG0298(х.р.) = 24,19 кДж; ΔS0298(х.р.) = 31,34 Дж/К.

2. Определить нормальность, молярность и моляльность 6% раствора НNO3 (р= 1,4 г/см3) объемом 1 литр.

Решение:

Масса раствора равна произведению его объема и плотности:

m(р-ра) = = 1000·1,4 = 1400 г.


Тогда масса растворенной азотной кислоты равна:

m(НNO3) = m(р-ра)·w(НNO3)/100% = 1400·6/100 = 84 г

Определим количество моль азотной кислоты:

n(НNO3) = m(НNO3)/M(НNO3) = 84/63 = 1,33 моль.

Нормальность – отношение количества моль эквивалентов растворенного вещества к объему раствора в литрах. Так как в составе кислоты только один ион водорода, то фактор эквивалентности равен 1, и количество моль эквивалентов соответственно равно количеству моль, то есть 1,33 моль. Тогда нормальность раствора равна:

CН = n(НNO3)/V = 1,33/1 = 1,33н.

Молярность раствора – отношение количества моль к объему раствора в литрах:

C = n(НNO3)/V = 1,33/1 = 1,33М

Моляльность – отношение количества моль растворенного вещества к массе растворителя в кг. Определим массу растворителя, если масса раствора складывается из массы растворителя и массы растворенного вещества:

m(р-ля) = m(р-ра) - n(НNO3) = 1400 – 84 = 1316 г = 1,316 кг

Тогда моляльность раствора равна:

CМ = 1,33/1,316 = 1,01 моль/кг.

Ответ: 1,33н., 1,33М, 1,01 моль/кг.