Question

1. Какое количество теплоты выделится при сгорании 4,6 г метилгидразина (CH6N2). Энтальпии образования метилгидразина и продуктов
сгорания равны:
CH6N2(жид.) CO2 H2O(жидк.)
ΔfHo кДж/моль +53,14 -393,5 -285,8

2. Определить направление самопроизвольного протекания химической реакции в стандартных условиях. (Энтальпии образования (ΔHof) и энтропии (So) веществ известны):
NH3(г) + HCl(г) = NH4Cl(кр)
ΔfHo кДж/моль -45.94 -92.31 -314.22
So Дж/моль*К 192.66 186.79 95.81

Answer 1

1.

Количество вещества метилгидразина:

$\frac{4.6}{46}=0.1$ моль.

Примем условия реакции изобарно-изотермическими, изменение теплоёмкости в ходе реакции равно нулю, тогда энтальпия реакции будет равна.

Согласно закону Гесса, теплота процесса в изобарных условиях является функцией состояния, следовательно:

ΔH(сгорания) = ΔHf(исходных) - ΔHf(продуктов)

ΔH(сгорания) = (2*53.14) - (2*-393.5 + 6*-285.8) = 2.608*10^3 кДж/моль.

Уравнение реации сгорания:

2CH6N2 + 5O2 = 2CO2 + 6H2O + 2N2

$Q = 0.1 * \frac{1.304*10^3}{2} =  65.2$ кДж

2.

Уравнение реакции:

NH3(г) + HCl(г) = NH4Cl(кр)

По следствию из того же закона Гесса:

ΔH(реакции) = -314.22 - ( -92.31 + -45.94) = -175.97 кДж/моль.

ΔS(реакции) = 95.81 - (186.79 + 192.66) = -283.64 Дж/(моль*К)

Используя одно из уравнений Гиббса-Гельмгольца:

ΔG = ΔH - TΔS

ΔG = -175.97 - 298 * 10^-3 * -283.64 = -91.445 кДж/моль.

Так как ΔG < 0, реакция протекает в прямом направлении.