Закономерности протекания хим процесса 1. Определите стандартную энтальпию образования фосфина РН3(г), Исходя из уравнения: 2PH3(г) +4О2(г)=P2О5(к)+3Н2О(ж); ΔН(1)=-236,0 кДж
2.
Реакция горения метанола протекает
По уравнению:
СН3ОН(ж)+1½О2(г)=CO2(г)+2Н20(г). Вычислите и объясните изменение энтропии в этом процессе. Объясните, как будет отличаться от найденной величина изменения энтропии при получении по этой реакции жидкой воды?
3. Определите область температуры, в которой возможен самопроизвольный
процесс при стандартных состояниях всех веществ: H2S(г) +Cl2(г)=2HCL(г)+S(г).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения поставленных задач рассмотрим каждую из них по отдельности.

1. Стандартная энтальпия образования фосфина РН3(г)

Дано уравнение реакции:
[
2 \text{PH}_3(г) + 4 \text{O}_2(г) \rightarrow \text{P}_2 \text{O}_5(к) + 3 \text{H}_2 \text{O}(ж) \quad \Delta H(1) = -236,0 \text{ кДж}
]

Необходимая информация для расчёта энтальпии образования фосфина PН3 будет приведена из стандартной энтальпии образования отдельных веществ, если они известны (например, P2O5, H2O и других возможных компонентов). Поскольку этого нет, данный расчёт нужно производить из стандартного состояния веществ и сопоставлять с общими термодинамическими уравнениями.

Энтальпия образования фосфина может быть рассчитана, исходя из общего принципа, что удельные изменения энтальпии должны равняться:
[
\Delta H\text{реакции} = \sum \Delta H\text{образования продуктов} - \sum \Delta H_\text{образования реагентов}
]

Для простоты, примем стандартные энтальпии формирования для ( \Delta H_f^\circ \text{P}_2\text{O}_5, \Delta H_f^\circ \text{H}_2\text{O} ) (обычно равные нулю для простых веществ), если отсутствуют другие данные. Будет необходимо знать для точного ответа.

2. Изменение энтропии в реакции горения метанола

Реакция горения:
[
\text{CH}_3\text{OH}(ж) + \frac{3}{2} \text{O}_2(г) \rightarrow \text{CO}_2(г) + 2 \text{H}_2\text{O}(г)
]

Изменение энтропии:

Реакция может быть проанализирована с точки зрения изменения числа молекул газа и агрегатного состояния веществ.

Сравнение реагентов и продуктов показывает, что у нас было 4 моль газов (метанол + кислород), а стало 3 моль газов (CO2 + 2 H2O).Сообщается, что изменение энтропии (ΔS) будет отрицательным, поскольку число молей газов уменьшается, что увеличивает порядок системы.

Если образуется жидкая вода: Когда вода образуется в жидком состоянии вместо парообразного, изменение энтропии будет еще более отрицательным, поскольку переход из газа (вода) в жидкость также уменьшает беспорядок системы. Кроме того, у газов значительно выше энтропия, чем у жидкостей, таким образом, ΔS будет меньше, чем в ситуации с образованием парообразной воды.

3. Температурная область самопроизвольного процесса

Рассмотрим реакцию:
[
\text{H}_2\text{S}(г) + \text{Cl}_2(г) \rightarrow 2 \text{HCl}(г) + \text{S}(г)
]
Для нахождения области температуры, в которой возможен самопроизвольный процесс, необходимо рассмотреть Gibbs-энергию, ΔG:
[
\Delta G = \Delta H - T \Delta S
]

Для самопроизвольного процесса ΔG должно быть отрицательным. Таким образом, нам нужно оценить ΔH и ΔS этой реакции.

Если ΔH отрицательно, а ΔS положительно, реакция будет самопроизвольной при любой температуре.Если ΔH положительное, а ΔS отрицательное, реакция никогда не будет самопроизвольной.Если ΔH отрицательное и ΔS отрицательное, реакция может произойти только при низких температурах.Если ΔH положительное и ΔS положительное, реакция будет самопроизвольной при высоких температурах.

Таким образом, необходимо найти значения энтальпии и энтропии для конкретных веществ, чтобы определить точные пределы температуры.

В целом, такая оценка основывается на данных о стандартных энтальпиях образования и энтропиях веществ, которые можно найти в таблицах.