Перейти к содержанию
Форум химиков на XuMuK.ru
β

Термодинамика.Энтальпия.


kolyuchka

Рекомендуемые сообщения

🚑 Решение задач, контроши, рефераты, курсовые и другое! Онлайн сервис помощи учащимся. Цены в 2-3 раза ниже! 200 руб. на 1-й заказ по коду vsesdal143982

Помогите с ответом пожалуйста 

 

Как объяснить, что из двух термодинамически невозможных в стандартных условиях реакций, только одна из них становится возможной при высокой температуре?

 

N2 + 0,5O2=N2O; дельтаН=81,51 кдж/моль

0,5N2+ 0,5O2=NO; дельтаН= 90,29 кдж/моль

 

Ссылка на комментарий
11.11.2023 в 18:32, kolyuchka сказал:

Помогите с ответом пожалуйста 

 

Как объяснить, что из двух термодинамически невозможных в стандартных условиях реакций, только одна из них становится возможной при высокой температуре?

 

N2 + 0,5O2=N2O; дельтаН=81,51 кдж/моль

0,5N2+ 0,5O2=NO; дельтаН= 90,29 кдж/моль

 

 

Знаком изменения энтропии. В первом случае она явно уменьшается.

  • Like 1
Ссылка на комментарий
В 11.11.2023 в 18:32, kolyuchka сказал:

Помогите с ответом пожалуйста 

 

Как объяснить, что из двух термодинамически невозможных в стандартных условиях реакций, только одна из них становится возможной при высокой температуре?

 

N2 + 0,5O2=N2O; дельтаН=81,51 кдж/моль

0,5N2+ 0,5O2=NO; дельтаН= 90,29 кдж/моль

 

продукт NO гораздо более устойчив при высоких температурах, а N2O разложится выше 500 градусов цельсия)

по идее по формуле

ΔG=ΔH-T*ΔS

ΔS1 реакции= S(N2O)-0.5S(O2)-S(N2)=81.6-0.5*205.04-191.5=-212.52 = -0.21252 в кДЖ

реакция возможной станет при G большей либо равной нулю. Найдем температуру

0=81.51-T*0.21252

T=383.54K

тогда мой аргумент никакой.. 

И всё-таки N2O будет гораздо неустойчивым к высоким температурам...

вообще по логике вещей N2O будет доокисляться до NO при высоких температурах)

p.s. 

эксперты, поправьте меня если что

  • Like 1
Ссылка на комментарий
11.11.2023 в 19:03, HE KOT сказал:

ΔS1 реакции= S(N2O)-0.5S(O2)-S(N2)=81.6-0.5*205.04-191.5=-212.52 = -0.21252 в кДЖ

 

У вас же ΔS < 0, так 

0=81.51-T*(-0.21252) = 81.51 + T*0.21252

и уравнение ни при каких положительных Т не имеет решения

 

Посчитайте ΔS для получения NO - если она будет положительной, тогда для NO есть шансы образоваться.

 

 

Изменено пользователем yatcheh
Ссылка на комментарий

Это нельзя через термодинамику объяснить. Здесь первая реакция необратимая, вторая - обратимая. Но для достижения равновесия 0,5N2+ 0,5O2NO необходима высокая температура, поскольку требуется преодолеть энергию активации. Которая здесь высокая, поскольку нужно разбить тройную связь в молекуле азота.

Ссылка на комментарий
В 13.11.2023 в 01:26, Paul_S сказал:

1) Это нельзя через термодинамику объяснить.

2) для достижения равновесия 0,5N2+ 0,5O2NO необходима высокая температура, поскольку требуется преодолеть энергию активации. Которая здесь высокая, поскольку нужно разбить тройную связь в молекуле азота.

1) частично можно.

для протекания первой реакции вообще никаких предпосылок нет, N2О получается другими реакциями, а в N2 + O2 (по реакции обратной к первой) может только разлагаться. причем, кстати, тоже нехилая энергия активации нужна: в некаталитических установках хвостовой очистки газов в производстве азотной кислоты Т доходит до 700°С
2) совершенно верно: для преодоления активационного барьера в сторону образования NО из N2 и О2 требуется Т выше 1500°C, этим определяется кинетика.

по термодинамике, равновесное содержание NО при нагревании сухого воздуха при Ратм:

t,°C       %mol NO

1600     0.4

1950     1

2300    2

2700    3.5

3000   4.6

Энергетический барьер существует и в обратную сторону, но он заметно ниже. Это одна из причин, почему производство азотной кислоты сжиганием воздуха в эл.дуге не прижилось: теоретический выход NO при 6000°С уже неплохой, но охладить газ так, чтобы NO не успел разложиться практически невозможно.

при сжигании аммиака в производстве HNO3 температура порядка 850-900°С и для подавления обратного разложения NО газ достаточно охладить ниже 400°С. в котле, который расположен прямо под контактным аппаратом это вполне технически достижимо.  
    

Изменено пользователем stearan
Ссылка на комментарий
13.11.2023 в 12:51, stearan сказал:

1) частично можно.

для протекания первой реакции вообще никаких предпосылок нет, N2О получается другими реакциями, а в N2 + O2 (по реакции обратной к первой) может только разлагаться. причем, кстати, тоже нехилая энергия активации нужна: в некаталитических установках хвостовой очистки газов в производстве азотной кислоты Т доходит до 700°С

С точки зрения термодинамики оба случая - эндотермические реакции, только первая идет с уменьшением объема, поэтому ей должно способствовать повышение давления. Про то, что эта реакция на самом деле идет необратимо справа налево, термодинамика ничего не знает. Также как и про механизмы реакций и энергию активации. Это относится к химической кинетике.

Ссылка на комментарий
13.11.2023 в 15:48, Paul_S сказал:

С точки зрения термодинамики оба случая - эндотермические реакции, только первая идет с уменьшением объема, поэтому ей должно способствовать повышение давления.

 

Никакое повышение давления не изменит знак энергии Гиббса. Равновесие всегда будет сдвинуто в сторону исходников. В этом смысле - реакция не идёт. А насколько она "не идёт" - это уже от абсолютного значения энергии Гиббса зависит.

Собственно - смысл задания в этом и заключается. Первой реакции уже ничто не поможет, второй - повышение температуры поспособствует.

Изменено пользователем yatcheh
  • Согласен! 1
Ссылка на комментарий
В 13.11.2023 в 17:32, yatcheh сказал:

Никакое повышение давления не изменит знак энергии Гиббса

заслуживает уточнения.

в принципе, давление влияет на энергию Гибса, ибо отклонение энтальпии и энтропии от идеальных значений есть и функция давления.

более уверенно можно сказать, что в данном случае повышение давления не способно изменить знак ΔG реакции.

Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...