Таким образом, тепловой эффект реакции равен –853,8 кДж, а DfH 0Fe2O3 составляет –822,2 кДж/моль.

Пример 6.3.Исходя из термохимических уравнений

Н₂(г) + О₂(г) = Н₂О₂(ж), DH ⁰₍₁₎= –187 кДж ; (1)

Н₂О₂(ж) + Н₂(г) = 2Н₂О(г), DH ⁰₍₂₎ = –297 кДж ; (2)

Н₂О(г) = Н₂О(ж), DH ⁰₍₃₎= – 44 кДж, (3)

рассчитайте значение стандартной энтальпии реакции образования Н₂О(ж).

Решение.Запишем уравнение реакции, тепловой эффект которой необходимо определить: Н₂(г) + ½О₂(г) = Н₂О(ж), DH⁰₍₄₎ – ?(4)

В уравнения (1), (2), (3) входят Н₂О₂ (ж) и Н₂О (г), которые не входят в уравнение (4). Чтобы исключить их из уравнений (1), (2), (3), умножим уравнение (3) на 2 и сложим все три уравнения:

Н₂(г) + О₂(г) + Н₂О₂(ж)+ Н₂(г) + 2 Н₂О(г) = Н₂О₂(ж) + 2Н₂О(г) + 2Н₂О(ж). (5)

После преобразования уравнения (5) и деления его на 2 получаем искомое уравнение (4). Аналогичные действия проделаем с тепловыми эффектами: .

В результате получаем Дж; т.е. D_fH⁰ _Н2О(ж)равна –286 кДж/моль.

Пример 6.4.Определите температуру, при которой установится равновесие в системе СаСО₃ (к) СаО(к) + СО₂ (г) _.

Решение. Для определения температуры, при которой установится равновесие, воспользуемся уравнением:Т_равн.= _. Для этого сначала вычисляем ∆Н⁰_х.р. и ∆S⁰_х.р.по формулам

DH ⁰_х.р. = (D_fH ⁰_СаО + D_fH ⁰_СО2) – D_fH ⁰_СаСО3;

DS⁰_х.р. = (S⁰_СаО + S⁰_СО2)– S⁰_СаСО3.

Используя справочные данные из табл.I получаем:

DH⁰_х.р. = [– 635,5 + (–393,5)] – (–1207,1) = 178,1 кДж;

DS⁰_х.р. = (39,7 + 213,7) – 92,9 = 160,5 Дж/К или 0,1605 кДж/К.

Отсюда, температура, при которой устанавливается равновесие:

Т_равн = 178,1 / 0,1605 = 1109,5 К.

Пример 6.5.ВычислитеDH ⁰_х.р, ∆S ⁰_х.р. и DG ⁰_T реакции, протекающей по уравнению: Fe₂O₃(к) + 3C(к) = 2Fe(к) + 3CO(г).

Возможна ли реакция восстановления Fe₂O₃углеродом при температуре 298 и 1000 К? Зависимостью DH⁰_х.р. и DS⁰_х.р от температуры пренебречь.

Решение.Вычисляем DH⁰_х.р. и DS⁰_х.р.:

DH⁰_х.р. = (3D_fH ⁰_CO + 2D_fH ⁰_Fe) – (D_fH ⁰_Fe2O3 + 3D_fH ⁰ _C);

DH⁰_х.р.= [3(–110,5) + 2·0] – [–822,2 + 3·0] = –331,5 + 822,2 = +490,7 кДж;

DS⁰_х.р. = (2S⁰_Fe +3S⁰_CO) – (S⁰ _Fe2O3 + 3S⁰_C);

DS⁰_{х. р} = (2·27,2 +3·197,5) – (89,9 + 3·5,7) = 539,9 Дж/К или 0,540 кДж/К.