Question

Określ entalpie reakcji w oparciu o poniższe równania termochemiczne oraz przedstaw wykres energii od biegu dla tej reakcji
a. 3C + 2Fe2O3 ---- 4Fe + + 3CO2 -197kj/mol
b.CS2 + 3O2 ---- CO2 + 2SO2 +1108 Kj/mol

Answer 1

Aby określić entalpię reakcji między równaniami termochemicznymi, należy odjąć sumę entalpii reakcyjnych z produktów od sumy entalpii reakcyjnych ze związków wyjściowych.

Zacznijmy od równania a:
3C + 2Fe2O3 -> 4Fe + 3CO2 ΔH = -197 kJ/mol

Teraz równanie b:
CS2 + 3O2 -> CO2 + 2SO2 ΔH = +1108 kJ/mol

W tym przypadku musimy zmienić równanie b, aby dopasować ilość tlenku węgla do równania a. Możemy to zrobić, mnożąc równanie b przez 3/2:

3/2 CS2 + 9/2 O2 -> 3CO2 + 3SO2 ΔH = 3/2(1108 kJ/mol) = +1662 kJ/mol

Teraz możemy odjąć sumę entalpii reakcyjnych z produktów od sumy entalpii reakcyjnych ze związków wyjściowych:

ΔH = [(3 mol C * 0 kJ/mol) + (2 mol Fe2O3 * 0 kJ/mol)] - [(4 mol Fe * 0 kJ/mol) + (3 mol CO2 * 393,5 kJ/mol) + (3/2 mol CS2 * 928 kJ/mol) + (3 mol SO2 * 296,8 kJ/mol)]

ΔH = -2440,1 kJ/mol

Wykres energii dla tej reakcji można przedstawić w następujący sposób:

(C, Fe2O3)
/\
/ \
/ \
(CS2, O2) -> (Fe, CO2, SO2)

Reakcja zaczyna się od związków wyjściowych (C, Fe2O3, CS2 i O2) z energią aktywacji potrzebną do rozpoczęcia reakcji. Następnie energia systemu maleje w wyniku reakcji, a energia produkowana przez wydzielanie ciepła jest reprezentowana przez ΔH. Na końcu reakcji powstają produkty (Fe, CO2, SO2) z niższą energią niż związki wyjściowe.