Дано (в СИ):
- Реакция: 2H₂(г) + O₂(г) → 2H₂O(г)
- Стандартная энтальпия образования воды (H₂O) в газообразном состоянии: ΔH⁰_образ. = -241,8 кДж/моль.
- Энтальпия образования водорода (H₂) и кислорода (O₂) в стандартных условиях равна нулю (так как это простые вещества).
Найти:
- Стандартное изменение энтальпии ΔH
- Стандартное изменение внутренней энергии ΔU
Решение:
1. Вычислим стандартное изменение энтальпии реакции (ΔH⁰):
ΔH⁰ = ΣΔH⁰_продуктов − ΣΔH⁰_реагентов
ΔH⁰ = [2 * (-241,8 кДж/моль)] − [2 * 0 + 1 * 0]
ΔH⁰ = -483,6 кДж
2. Для вычисления изменения внутренней энергии (ΔU) используем уравнение:
ΔU = ΔH - Δn * R * T
где:
Δn — изменение количества молей газа в реакции,
R — универсальная газовая постоянная (R = 8,314 Дж/(моль*К)),
T — температура (298 К для стандартных условий).
Δn = (2 моль H₂O(г)) - (2 моль H₂(г) + 1 моль O₂(г)) = -1 моль
ΔU = -483600 Дж - (-1 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 298 К)
ΔU = -483600 Дж + 2478 Дж
ΔU = -481122 Дж
Ответ:
- Стандартное изменение энтальпии: ΔH = -483,6 кДж
- Стандартное изменение внутренней энергии: ΔU = -481,1 кДж
Дано (в СИ):
- Реакция: 2H₂O₂(ж) → 2H₂O(ж) + O₂(г)
- Стандартная энтальпия образования пероксида водорода (H₂O₂) в жидком состоянии: ΔH⁰_образ. = -187,8 кДж/моль.
- Стандартная энтальпия образования воды (H₂O) в жидком состоянии: ΔH⁰_образ. = -285,8 кДж/моль.
- Энтальпия образования кислорода (O₂) в стандартных условиях равна нулю.
Найти:
- Стандартное изменение энтальпии ΔH
- Стандартное изменение внутренней энергии ΔU
Решение:
1. Вычислим стандартное изменение энтальпии реакции (ΔH⁰):
ΔH⁰ = ΣΔH⁰_продуктов − ΣΔH⁰_реагентов
ΔH⁰ = [2 * (-285,8 кДж/моль) + 1 * 0] − [2 * (-187,8 кДж/моль)]
ΔH⁰ = (-571,6 кДж) − (-375,6 кДж)
ΔH⁰ = -196,0 кДж
2. Для вычисления изменения внутренней энергии (ΔU) используем уравнение:
ΔU = ΔH - Δn * R * T
где:
Δn — изменение количества молей газа в реакции,
R — универсальная газовая постоянная (R = 8,314 Дж/(моль*К)),
T — температура (298 К для стандартных условий).
Δn = (1 моль O₂(г)) - (0 моль газов) = 1 моль
ΔU = -196000 Дж - (1 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 298 К)
ΔU = -196000 Дж - 2478 Дж
ΔU = -198478 Дж
Ответ:
- Стандартное изменение энтальпии: ΔH = -196,0 кДж
- Стандартное изменение внутренней энергии: ΔU = -198,5 кДж