Задачи по термодинамике

[ВНС]

2. Определить возможность восстановления Аl2O3(к) водородом при 1500⁰С.

Al₂O₃(тв) + 3H₂(г) ® 2Al(тв) + 3H₂O(ж)

DН⁰₂₉₈ кДж/моль

- 1676

0

0

- 285,84

S⁰₂₉₈ Дж/моль*К

50,9

130,6

28,35

69,96

 

Для расчета необходимо уравнение Гиббса

DG⁰_(х.р.)= DН⁰(х.р.) -Т´DS⁰(х.р.)

а) на основании таблицы рассчитаем тепловой эффект химической реакции и изменение энтропии.

DН⁰_(х.р.) = (3´DН⁰₂₉₈(Н₂О) + 2´DН⁰₂₉₈(Al)) – (3DН⁰₂₉₈(H₂) + DН⁰₂₉₈(Al₂O₃)) = (3´(-285,84) + 2´0)) – (3´0 + (-1676))= 818,5кДж/моль; реакция эндотермическая.

DS⁰_(х.р.) = (3´DS⁰₂₉₈(Н₂О) + 2´DS⁰₂₉₈(Al)) – (3DS⁰₂₉₈(H₂) + DS⁰₂₉₈ (Al₂O₃)) = (3´69,96 + 2´28,35)) – (3´130,6 + 50,9)= - 176,12 дЖ/моль*К= - 0,17612 кДж/моль*К.

 

DG⁰_(х.р.) = 818,5 - 1773´(-0,17612)= 1130,76 кДж/моль

 

при 1773К реакция невозможна т к DG⁰_(х.р.) >0

 

1. Вычислить энтальпию образования оксида углерода(II), если при окислении 3г углерода выделяется 27,5 кДж тепла.

С + (1/2)О

₂

--> СО

На образование 1 моль оксида углерода(II) расходуется 1 моль С (или 12 г С)

Пропорция

3 г С ------ 27,5 кДж

12 г СО ------- х

х = 110 кДж

Поскольку тепловой эффект и энтальпия противоположны по знаку

ΔНобр(СО) = -110 кДж/моль

 

4. Рассчитать количество тепловой энергии, выделяющейся при сгорании 20л газовой смеси, состоящей из 90 об % аммиака и 10 об % водорода

VNH3 = 20*0,9 = 18л nNH3 = 18\22,4 = 0,804моль VH2 = 2л nH2 = 2\22,4 = 0,089моль

 

2Н2 + О2 = 2Н2О

ΔH

_{реакции}

= 2ΔH

_обр

(Н2О) - ΔH

_обр

(O

₂

) - 2ΔH

_обр

( Н

₂

) = 2*(-285,84) – 0 -2*0 = -571,68кДж

 

Q = -ΔH

_{реакции}

* n(Н

₂

) = 571,68*0,089 =

50,88

кДж

 

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

ΔH

_{реакции}

= 2ΔH

_обр

(N2) + 6ΔH

_обр

(H2O) - 3ΔH

_обр

( O

₂

) - 4ΔH

_обр

(NH3) = 2*0 + 6*(-285,84) – 3*0 -4*(-46,2) = -1530,24кДж

Q = -ΔH

_{реакции}

* n(NH3) = 1530,24*0,804 =

1230,3

кДж

Q = 1230,3 + 50,88 = 1281,2кДж

 

3 Рассчитать теплотворную способность каменного угля, содержащего 60% углерода

ΔН С = -393,8 кДж/моль

В 1кг будет 1000*0,6 = 600г углерода

12г 393,8кДж

600г х

х = 393,8*600\12 = 19690 кДж

[ВНС]

Эти задачи правильно решены??

[ВНС]

???