Chemistry Labs

Bài 2

Chu trình khí phân li. Dinitơ tetroxit tạo cân bằng với nitơ dioxit: NX2OX4(g)⇌2 NOX2(g)\ce{N2O4(g) <=> 2 NO2(g)}. Cho 1.00 mol NX2OX4\ce{N2O4} vào bình rỗng thể tích cố định 24.44 dm3^3. Áp suất cân bằng ở 298 K là 1.190 bar; khi nung đến 348 K áp suất cân bằng tăng lên 1.886 bar. (a) Tính ΔG∘\Delta G^{\circ} của phản ứng ở 298 K, giả sử khí lý tưởng. (b) Tính ΔH∘\Delta H^{\circ} và ΔS∘\Delta S^{\circ}, giả sử chúng không đổi đáng kể theo nhiệt độ. Sự phân li thuận nghịch của NX2OX4\ce{N2O4} có thể dùng trong các chu trình năng lượng: ở bước 3→43 \to 4 hỗn hợp khí nóng giãn nở thuận nghịch đoạn nhiệt qua tua-bin. (c) Viết phương trình tính công do 1 mol khí trơ (không khí) sinh ra khi giãn nở đoạn nhiệt thuận nghịch 3→43 \to 4, giả sử CV,mC_{V,m} không đổi và nhiệt độ giảm từ T3T_3 xuống T4T_4.
Bước 3/5: Năng lượng Gibbs tại 298 K
← TrướcTiếp →
ΔG298∘=−RTln⁡K298=−8.3145×298×ln⁡0.149=+4.72 kJ mol−1\Delta G^{\circ}_{298} = -RT\ln K_{298} = -8.3145 \times 298 \times \ln 0.149 = +4.72\ \text{kJ mol}^{-1}
Phân tích

Áp dụng trực tiếp ΔG∘=−RTln⁡K\Delta G^{\circ} = -RT\ln K cho +4.72+4.72 kJ mol−1^{-1}; dấu dương phản ánh NX2OX4\ce{N2O4} chỉ phân li một phần ở điều kiện này.