Fe2O3(к) + 3H2(г) → 2Fe(к)
+ 3H20(г)
Стандартные энтальпии
образования веществ (справочные значения):
∆Н0298 (Fe2O3) = -822,1
кДж/моль; ∆Н0298 (H2) = 0 кДж/моль;
∆Н0298 (Fe) = 0 кДж/моль;
∆Н0298 (Н2О) = -241,8 кДж/моль.
Стандартные энтропии
веществ (справочные значения):
∆S0298 (Fe2O3) = 87,4
Дж/(моль*К); ∆S0298 (Н2) = 130,6 Дж/(моль*К);
∆S0298 (Fe) = 27,1
Дж/(моль*К); ∆S0298 (Н2О) = 188,7 Дж/(моль*К).
ΔН0 хим. р-ции = ∑ ΔН0
продукты р-ции − ∑ ΔН0 исходные в-ва = [2*∆Н0298 (Fe) + 3*∆Н0298 (H2О)] − [∆Н0298
(Fe2О3) + 3*∆Н0298 (H2)] = [(2*0) + (3*(-241,8))] – [-822,1 + (3*0)] = -725,4 –
(-822,1) = 96,7 кДж/моль.
ΔS0
хим. р-ции = ∑ ΔS0 продукты р-ции − ∑ ΔS0 исходные в-ва = [2*∆S0298 (Fe) + 3*∆S0298
(H2О)] − [∆S0298 (Fe2О3) + 3*∆S0298 (H2)] = [(2*27,1) + (3*188,7)] – [87,4 +
(3*130,6)] = (54,2 + 566,1) – (87,4 + 391,8) = 620,3 – 479,2 = 141,1 Дж/К =
0,1411 кДж/К.
ΔG0298 хим. р-ции =
ΔН0298 хим. р-ции – Т*ΔS0298 хим. р-ции = 96,7 кДж/моль – 298 К * 0,1411 кДж/К
= 54,65 кДж.
ΔН0 хим. р-ции = 96,7
кДж/моль; ΔS0 хим. р-ции = 0,1411 кДж/К; ΔG0298 хим. р-ции = 54,65 кДж.
В данной реакции ΔН0 >
0, ΔS0 > 0, ΔG0 > 0, что указывает на невозможность самопроизвольного
протекания процесса при низких температурах; при температуре 688 К выполнится
условие Т*ΔS > ΔН → ΔG < 0 и реакция будет возможна.