Что является примером проблемы практики эндотермического процесса?

Что является примером проблемы практики эндотермического процесса?
Anonim

ДОЛГО ОТВЕТ, Вот некоторые вопросы, которые вы можете получить при проблеме эндотермического процесса:

Вам дают следующую химическую реакцию

#N_ (2 (г)) + O_ (2 (г)) -> 2NO _ ((г)) #

Дайте объяснение, почему эта реакция является эндотермической (как концептуальной, так и математической);

Является ли эта реакция спонтанной при 298 К?

Если нет, то при какой температуре оно становится спонтанным?

Данные даны: # DeltaH_f ^ @ = +90,4 "кДж / моль" # за нет # NO # а также #DeltaS _ ("реакция") = 24,7 "J / K" #

Давайте начнем с математики, чтобы убрать ее с дороги. Реакция называется эндотермической, если ее изменение в энтальпии, #DeltaH _ ("реакция") #, положительно. Мы можем рассчитать это изменение энтальпии из того, что нам предоставляют данные.

#DeltaH _ ("реакция") = "2 моля NO" * 90,4 (кДж) / (моль) - ("1 моль" N_2) * 0 (кДж) / (моль) - ("1 моль" O_2) * 0 (кДж) / (моль) #

#DeltaH _ ("реакция") = "2 моля НЕТ" * 90,4 (кДж) / (моль) = 180,8 # # "# КДж

Хитрость здесь заключалась в том, чтобы осознавать тот факт, что энтальпия образования (#DeltaH_f ^ @ #) для элементов это ноль.

поскольку #DeltaH _ ("реакция")> 0 #реакция действительно эндотермическая.

Концептуально эта реакция является эндотермической, несмотря на то, что связь (между # N # а также # O #) сформирован; это происходит потому, что # N_2 # молекула имеет два атома, связанных вместе очень сильная тройная связь, Который означает, что больше энергии необходимо разрушить эту связь, чем когда нет # NO # молекула образуется.

Теперь, чтобы реакция была спонтанной, знак # DeltaG # - свободная энергия Гиббса - должна быть отрицательный при данной температуре.

Поэтому мы можем определить спонтанность этой реакции, используя

#DeltaG _ ("реакция") = DeltaH _ ("реакция") - T * DeltaS _ ("реакция") #

# DeltaG _ ("реакция") = 180,8 * 10 ^ 3 Дж - 298 К * 24,71 * Дж / К = 173,4 кДж #

Реакция не является спонтанной при этой температуре. Мы можем определить, при какой температуре реакция становится спонтанной, установив #DeltaG _ ("реакция") = 0 #.

# 0 = DeltaH _ («реакция») - T * DeltaS _ («реакция») #

#T = (DeltaH _ («реакция»)) / (DeltaS _ («реакция»)) = (180,8 * 10 ^ 3 Дж) / (24,71 Дж / К) = 7317K #

Эта реакция становится спонтанной при #7317# # "K" #.

В заключение, вопросы об эндотермических или экзотермических процессах вращаются вокруг # DeltaH #, # Дельт #, а также # DeltaG # - если спонтанность реакции под вопросом.