Определите возможность восстановления монооксида никеля водородом: NiO (к) + H2 (г) ® Ni...

0 голосов
176 просмотров

Определите возможность восстановления монооксида никеля водородом:

NiO (к) + H2 (г) ® Ni (к) + H2О (г)

DН° NiО (к) = -240 кДж/ моль; DН° Н2О (г) = -241,6 кДж/ моль;

S°Ni (к) = 29,7 Дж/ моль К; S° NiO (к) = 38,1 Дж/ моль К

S°H2 (г) = 130,4 Дж/ моль К; S° Н2О (г) = 188,6 Дж/ моль К .


Химия (128 баллов) | 176 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ
Дано: NiO (к) + H (г) = Ni (к) + HО (г)
ΔН NiО (к) = -240 кДж/ моль;
ΔН НО (г) = -241,6 кДж/ моль;
S
Ni (к) = 29,7 Дж/(моль*К);
S
 NiO (к) = 38,1 Дж/(моль*К)
S
H (г) = 130,4 Дж/(моль*К);
S
НО (г) = 188,6 Дж/(моль*К) 
Найти:возможность реакции
Решение:
     Реакция возможна, если свободная энергия Гиббса меньше нуля: 
ΔG < 0</strong>
ΔG = ΔH - TΔS
1) Изменение энтальпии ΔH рассчитывается как разность стандартных энтальпий образования конечных продуктов и начальных реагентов:
ΔH = [ΔH⁰(Ni(k)) + ΔН⁰(Н₂О(г))] - [ΔH⁰(NiO(k) + ΔH⁰(H₂(г))] = (0+241,6) -(240+0) = - 1,6 кДж/моль 
      (Стандартная энтальпия образования простых веществ (Ni и H₂) при стандартной температуре 298°К принята равной 0)
2) Изменение энтропии ΔS также рассчитывается как разность стандартных энтропий образования конечных и начальных веществ:
ΔS = [S⁰(Ni(k)) + S⁰(H₂O(г))] - [S⁰(NiO(k)) + S⁰(H₂(г))] = (29,7+188,6) - (38,1+130,4) = 49,8 (Дж/(моль*К)
      Стандартная температура Т = 298°К (25°С)
ТΔS = 298*49,8 = 14840,4 (Дж/моль) ≈ 14,8 (кДж/моль)
3) ΔG = ΔH - TΔS = -1,6 - 14,8 = -16,4 (кДж/моль)
Ответ: ΔG < 0, реакция возможна.

(114k баллов)