Химия-энтальпия и энтропия Вычислите величины ∆H 298, ∆S 298 и ∆G 298 для реакции (необходимые для расчетов данные см. в Приложении). Объясните знак изменения энтальпии и энтропии. Возможна ли данная реакция при стандартных условиях? 2NO(г) + H2(г) ⇄ N2O(г) + H2O(г)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета величин ∆H 298, ∆S 298 и ∆G 298 для данной реакции необходимо использовать данные стандартных энтальпий образования и стандартных энтропий веществ.

Сначала запишем уравнение реакции:
2NO(г) + H2(г) ⇄ N2O(г) + H2O(г)

Дано:
∆H f° (NO) = 0
∆H f° (H2) = 0
∆H f° (N2O) = 81.5 кДж/моль
∆H f° (H2O) = -241.8 кДж/моль

∆S f° (NO) = 210.7 Дж/(моль·К)
∆S f° (H2) = 130.6 Дж/(моль·К)
∆S f° (N2O) = 219.6 Дж/(моль·К)
∆S f° (H2O) = 188.7 Дж/(моль·К)

∆H 298 = Σ∆H f°(продуктов) - Σ∆H f°(реагентов)
∆H 298 = [2(∆H f° (N2O) + ∆H f° (H2O))] - [2∆H f° (NO) + ∆H f° (H2)]
∆H 298 = 2(81.5 - 241.8) - 0 = -320.6 кДж

∆S 298 = Σ∆S f°(продуктов) - Σ∆S f°(реагентов)
∆S 298 = [2(∆S f° (N2O) + ∆S f° (H2O))] - [2∆S f° (NO) + ∆S f° (H2)]
∆S 298 = 2(219.6 + 188.7) - 2(210.7 + 130.6) = 154.4 Дж/(моль·К)

∆G 298 = ∆H 298 - T∆S 298
∆G 298 = -320.6 - (298 К * 154.4) = -46768.8 Дж

Знак отрицательной ∆H 298 и положительной ∆S 298 говорит о том, что реакция является экзотермической и энтропия системы возрастает.

Расчет ∆G 298 показывает, что при стандартных условиях данная реакция является термодинамически возможной, так как ∆G 298 < 0.