Тепловой эффект реакции зависит от температуры

Þ указывают температуру D_r Н _т или D_r Н ^о_т, например D_r Н ₂₉₈ или D_r Н ^о₂₉₈

 

 

 

 

 

 

D_r Н _т (1) = D_r Н _т (2) + D_r Н _т(3)

 

Например:

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О (г), D_r Н °₂₉₈ = – 802,34 кДж

Эту же реакцию можно провести через 2 стадии:

1. СН₄ + ³/₂О₂ = СО + 2Н₂О (г) D_r Н °₁ = – 519,33 кДж,

2. СО + ¹/₂О₂ = СО₂, D_r Н °₂ = – 283,01 кДж,

D_r Н ° = D_r Н °₁ + D_r Н °₂ = (– 519,33) + (– 283,01) =

= – 802,34 кДж

 

 

 

D _fН простых веществ, устойчивых при 298 К и давлении 101 кПа принимают равной 0

(О₂-газ, Br₂-жидкость, Р-белый, Sn_белое, S_ромб.)

Если вещества в стандартном состоянии - D _fН^o ₂₉₈ – стандартная энтальпия образования вещества (табличные данные)

 

H_2(г)+2O_2(г)+S_(к)=H₂SO_4(ж);

D_r Н °₂₉₈ = Δ _fН ⁰₂₉₈ (H₂SO₄) = -811,3 кДж/моль

 

½H_2(г) + ½N_2(г) + 1½O_2(г) = 1HNO_3(ж) + Δ _fН ⁰₂₉₈ ( HNO₃ )

D_r Н °₂₉₈ = Δ _fН ⁰₂₉₈ ( HNO₃ ) = - 174,3 кДж/моль

 

Δ _сгН ⁰₂₉₈ – тепловой эффект сгорания 1 моль вещества в кислороде до высших оксидов, устойчивых в стандартном состоянии.

 

Следствие из закона Гесса:

энтальпия химической реакции равна сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов

 

Зависимость Δ _rН ⁰ от температуры -

уравнение Кирхгофа:

_Т

1. ∆ _rH⁰_T = ∆ _rH ⁰₂₉₈ + ∫ ∆ _rС⁰_pdT (р = const)

²⁹⁸

∆ _rС_p ^о = Δ a + Δ bT +Δ c ^′ T ^-2+Δ cT ² -

изменение стандартной теплоемкости системы в ходе реакции в изобарном процессе.

а, b, c, c ^′ - коэффициенты уравнения температурной зависимости теплоемкости (табулированы).

Влияние температуры на Δ_rН:

∆ _rН

∆ _rС_p <0 ∆ _rС_p >0

 

 

∆ _rС_p =0

 

Т

 

 

2. Если пренебречь зависимостью С_р от Т (С_р =соnst):

∆ _rН ⁰ _Т = ∆ _rН ⁰₂₉₈ + ∆ _rС ⁰ _р (Т - 298)

∆ _rС_p ^о = ∑ν _iС_рi ⁰ _прод - ∑ν _jС_рj ⁰_{исх веществ}

изменение стандартной теплоемкости системы в ходе реакции: разность молярных изобарных теплоемкостей всех продуктов реакции и молярных изобарных теплоемкостей исходных веществ

3. Если считать ∆ _rС ⁰ _р = 0:

∆ _rH⁰_T = ∆ _rH ⁰₂₉₈

 

Задача

Рассчитать ∆ _rH ⁰₂₉₈ и ∆ _rH ⁰₁₀₀₀ реакции

С(к) + СО₂(г) = 2СО(г),

считая постоянными теплоемкости реагентов в данном температурном интервале.