Пример 3
Запишем выражение скорости реакции.
Реакция гетерогенная, поэтому в выражение скорости реакции не входят концентрации твердых фаз:
vG = k c3 (H2 ).
Ответ. Чтобы увеличить выход железа необходимо увеличить Т.
Давление не влияет.
Пример 4
Может ли идти восстановление
железа в стандартных условиях по реакции:
Fe3O4( К) +СО( Г) t →Fe( К) +CO2( Г) , если:
∆G0 (Fe3O4( К) ) = −1117,1 кДж/ моль; ∆G0 (СO( Г) ) = −110,5 кДж/ моль;
∆G0 (СO2( Г) ) = −393,5 кДж/ моль?
Пример 4
Чтобы определить направление реакции, нужно рассчитать изменение энергии Гиббса реакции ∆rG:
∆rG0 = (3∆f G0 (Fe) +4∆f G0 (СО2 )) −
−(∆f G0 (Fe3O4 ) +4∆f G0 (CO)).
∆rG0 = (3 0 +4 (−393,5)) −(−1117,1+4(−110,5)).
∆rG0 = −14,9 кДж.
Ответ. Так как ∆rG0<0, то реакция в стандартных условиях протекает в прямом направлении .
Пример 5
Рассчитайте массу одной молекулы железа. Сколько молекул содержится в 2,8 граммах железа.
Решение. Зная молярную массу железа и число Авогадро (NA = 6,02 1023 моль−1 ) рассчитаем массу молекулы железа:
m |
= |
М |
= |
56 |
=9,3 10−23 (г). |
|
|
||||
0 |
NA |
|
6,02 1023 |
|
|
|
|
|
|
||
Для расчета числа молекул N составим пропорцию и решим её.